Renesas dévoile un commutateur GaN bidirectionnel 650 V
Le Japonais lance ce qu’il considère comme le premier commutateur GaN 650 V capable de bloquer les courants dans les deux sens avec un seul composant. Cette innovation simplifie les architectures et améliore fortement le rendement des systèmes de conversion de puissance.
Renesas Electronics annonce le lancement du TP65B110HRU, premier commutateur bidirectionnel de classe 650 V basé sur une technologie GaN en mode déplétion. Capable de bloquer les courants positifs et négatifs dans un seul composant grâce à un blocage DC intégré, ce dispositif marque une avancée notable dans la conception des convertisseurs de puissance. Il s’adresse notamment aux micro-onduleurs solaires, aux centres de données dédiés à l’IA et aux chargeurs embarqués pour véhicules électriques.
© Renesas
Jusqu’à présent, les systèmes de conversion reposaient sur des composants unidirectionnels nécessitant des montages complexes, souvent en plusieurs étages, avec des commutateurs montés dos-à-dos. Cette approche augmentait le nombre de composants, les pertes énergétiques et la complexité globale. Avec cette nouvelle solution GaN bidirectionnelle, il devient possible de concevoir des architectures mono-étage plus simples et plus performantes. Par exemple, un micro-onduleur solaire peut désormais fonctionner avec seulement deux commutateurs, réduisant de moitié le nombre de composants et supprimant certains éléments intermédiaires comme les condensateurs DC-link.
Cette simplification s’accompagne d’un gain significatif en efficacité énergétique. Grâce à des pertes réduites et à des vitesses de commutation élevées, les systèmes intégrant cette technologie peuvent atteindre des rendements supérieurs à 97,5%. La densité de puissance est également améliorée, permettant de concevoir des équipements plus compacts et performants.
Le TP65B110HRU combine une puce GaN haute tension avec deux Mosfet silicium basse tension. Contrairement à d’autres technologies GaN, il est compatible avec des pilotes de grille standard, sans nécessiter de polarisation négative. Cela simplifie la conception électronique, réduit les coûts et améliore la fiabilité globale. Sa capacité à gérer des commutations rapides, avec une forte immunité aux variations de tension (dv/dt), le rend particulièrement adapté aux applications exigeantes, y compris celles nécessitant une commutation dure.
« L’extension de notre technologie SuperGaN à la plateforme GaN bidirectionnelle marque un changement majeur dans les normes de conception de la conversion de puissance, affirme Rohan Samsi, vice-président de la division GaN chez Renesas. Les clients peuvent désormais atteindre des rendements plus élevés avec moins de composants de commutation, une surface de circuit imprimé réduite et un coût système inférieur. Parallèlement, ils peuvent accélérer la conception en s’appuyant sur l’intégration système de Renesas incluant pilotes de grille, contrôleurs et circuits intégrés de gestion de puissance. »
Avec cette innovation, Renesas ouvre la voie à une nouvelle génération de convertisseurs de puissance plus simples, plus compacts et plus efficaces, répondant aux besoins croissants en performance énergétique dans de nombreux secteurs industriels.
Principales Caractéristiques :
- Commutateur GaN bidirectionnel en mode déplétion avec blocage DC intégré
- Tension de fonctionnement : ±650 V (jusqu’à ±800 V en transitoire)
- Résistance à l’état passant typique : 110 mΩ
- Seuil de tension de grille typique : 3 V
- Aucune polarisation négative requise
- Large plage de tension de grille : ±20 V
- Immunité élevée dv/dt > 100 V/ns
- Faible chute de tension de la diode de roue libre (1,8 V)
- Protection ESD 2 kV (HBM et CDM)
- Boîtier TOLT avec refroidissement par le dessus et brochage standard industriel
