Rutronik \u00e9tend son portefeuille de solutions en \u00e9lectronique de puissance avec le lancement du RAK\u2011GaN Application Kit, une plateforme d\u2019\u00e9valuation compacte d\u00e9di\u00e9e aux architectures bas\u00e9es sur le gallium nitrure. Con\u00e7u pour acc\u00e9l\u00e9rer le prototypage et la validation, ce kit permet aux ing\u00e9nieurs de tester des concepts de conversion de puissance et de commande moteur dans des environnements o\u00f9 l\u2019efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique et la densit\u00e9 de puissance sont d\u00e9terminantes.<\/p>\n
Cette solution s\u2019inscrit dans une dynamique o\u00f9 les technologies GaN s\u2019imposent progressivement comme une alternative aux transistors MOSFET silicium, notamment dans les applications \u00e0 haute fr\u00e9quence.<\/p>\n
Les transistors GaN HEMT offrent des propri\u00e9t\u00e9s intrins\u00e8ques qui permettent d\u2019atteindre des performances sup\u00e9rieures, notamment gr\u00e2ce \u00e0 une forte mobilit\u00e9 des \u00e9lectrons, une faible charge de grille et des capacit\u00e9s parasites r\u00e9duites. Ces caract\u00e9ristiques autorisent des fr\u00e9quences de commutation bien plus \u00e9lev\u00e9es que celles des solutions en silicium.<\/p>\n
Cette mont\u00e9e en fr\u00e9quence permet de r\u00e9duire les pertes de commutation, de diminuer la dissipation thermique et d\u2019utiliser des composants passifs plus compacts. Le r\u00e9sultat est une augmentation de la densit\u00e9 de puissance et une am\u00e9lioration de l\u2019efficacit\u00e9 globale des syst\u00e8mes.<\/p>\n
M\u00eame si les composants GaN restent plus co\u00fbteux \u00e0 l\u2019unit\u00e9, leur impact positif au niveau syst\u00e8me, notamment en mati\u00e8re de refroidissement et de simplification d\u2019architecture, permet souvent de r\u00e9duire le co\u00fbt total des solutions.<\/p>\n
Le kit RAK\u2011GaN repose sur un microcontr\u00f4leur PSOC Control bas\u00e9 sur un c\u0153ur Arm Cortex\u2011M33, optimis\u00e9 pour la commande num\u00e9rique de puissance et la commande moteur. Cette base permet de mettre en \u0153uvre des algorithmes de contr\u00f4le avanc\u00e9s avec un haut niveau de pr\u00e9cision.<\/p>\n
Le syst\u00e8me int\u00e8gre une g\u00e9n\u00e9ration PWM haute r\u00e9solution inf\u00e9rieure \u00e0 100 ps, des convertisseurs analogique\u2011num\u00e9rique rapides capables d\u2019atteindre 12 MSPS avec \u00e9chantillonnage synchrone, ainsi que des comparateurs analogiques rapides avec des temps de r\u00e9ponse inf\u00e9rieurs \u00e0 10 ns. Ces performances permettent de piloter efficacement des syst\u00e8mes fonctionnant \u00e0 tr\u00e8s haute fr\u00e9quence.<\/p>\n
L\u2019int\u00e9gration d\u2019acc\u00e9l\u00e9rateurs mat\u00e9riels comme CORDIC et d\u2019une architecture de d\u00e9clenchement \u00e0 faible latence garantit un comportement d\u00e9terministe, indispensable dans les applications de conversion de puissance.<\/p>\n
Le RAK\u2011GaN prend en charge des applications telles que les entra\u00eenements moteurs triphas\u00e9s 48 V de type BLDC ou PMSM, ainsi que des convertisseurs DC\u2011DC de type buck. L\u2019int\u00e9gration des transistors GaN avec les fonctions de commande permet d\u2019explorer des architectures de conversion \u00e0 haute fr\u00e9quence.<\/p>\n
Le kit inclut \u00e9galement des fonctions de protection essentielles, notamment la gestion des courants d\u2019appel, la d\u00e9tection mat\u00e9rielle de surintensit\u00e9 et la mesure pr\u00e9cise du courant via des capteurs TMR avanc\u00e9s issus d\u2019Infineon, garantissant la s\u00e9curit\u00e9 et la fiabilit\u00e9 des syst\u00e8mes.<\/p>\n
Le kit a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u dans une logique syst\u00e8me, int\u00e9grant des composants de plusieurs fabricants et offrant de nombreuses interfaces et points de mesure. Cette approche facilite l\u2019exp\u00e9rimentation et l\u2019optimisation des conceptions dans des environnements r\u00e9els.<\/p>\n
La compatibilit\u00e9 avec des extensions comme les cartes compatibles Arduino permet d\u2019acc\u00e9l\u00e9rer le d\u00e9veloppement et de tester rapidement diff\u00e9rents sc\u00e9narios d\u2019utilisation.<\/p>\n
Le RAK\u2011GaN cible des applications o\u00f9 l\u2019efficacit\u00e9 et la densit\u00e9 de puissance sont critiques, notamment dans l\u2019automatisation industrielle, les syst\u00e8mes d\u2019\u00e9nergie renouvelable, les infrastructures de recharge, les architectures 48 V pour l\u2019e\u2011mobilit\u00e9 ou encore les alimentations pour serveurs et t\u00e9l\u00e9communications.<\/p>\n