Un convertisseur 48 V/14 V délivre 2 kW avec un rendement de 95,8%

Grâce au nitrure de gallium, les derniers convertisseurs 48 V / 14 V à tension de sortie régulée du Californien EPC délivrent 2 kW avec un rendement de 95,8% dans un format de seulement 108 x 70 x 40 mm. Ils s’adresse notamment à la mobilité électrique 48 V.

L‘Américain EPC (Efficient Power Conversion) a dévoilé, sous la forme d’une carte de démonstration, un convertisseur bidirectionnel 48 V / 14 V à tension de sortie régulée capable de délivrer une puissance maximale de sortie de 2 kW avec un rendement pouvant culminer à 95,8%. Le tout dans un encombrement de seulement 108 x 70 x 40 mm.

Pour parvenir à ce niveau de performances, la carte EPC9170 du Californien exploite son jeu de circuits 100 V 65 A ePower basés sur sa technologie de nitrure de gallium eGaN, en lieu et place des solutions conventionnelles en silicium. Ce chipset comprend le circuit intégré EPC23101 eGaN ainsi que le transistor FET EPC2302 eGaN pour une solution capable de fonctionner jusqu’à 100 V et de délivrer un courant de charge pouvant atteindre 65 A, avec une fréquence de commutation supérieure à 1 MHz.

La vitesse de commutation rapide et les faibles pertes des dispositifs en nitrure de gallium permettent au convertisseur de fonctionner jusqu’à 500 kHz, ce qui réduit de manière significative la taille de la solution et permet d’atteindre 96,5% de rendement entre 60 A et 110 A, et 95,8% à pleine charge (140 A/14,3 V).

Les principales caractéristiques du circuit intégré EPC23101 utilisé sur l’EPC9170 incluent un FET intégré côté haut avec une résistance drain-source à l’état passant – Rds(on) – de 3,3 mOhm avec pilote de grille, interface logique d’entrée, décalage de niveau, charge « bootstrap », circuits tampons de pilote de grille et sortie de pilote de grille pour commander un FET eGaN externe côté bas. L’intégration du pilote simplifie la conception et réduit les parasites.

L’EPC2302 offre, pour sa part, une Rds(on) réduite à 1,4 mOhm, associée à de faibles pertes de conduction et de commutation. L’EPC23101 et l’EPC2302 sont encapsulés en boîtier QFN thermiquement amélioré et le jeu tient dans un encombrement de seulement 7 x 5 mm.

La carte est contrôlée par un module référencé EPC9528 qui comprend le contrôleur dsPIC33CK256MP503 16 bits de Microchip. Ciblant la mobilité électrique 48 V ainsi que les serveurs et les centres de données, cette carte est disponible au prix de 498 dollars chez Digi-Key.