400VDC、2kW以上対応GaNハーフブリッジArduinoシールド

電力システムがより高い効率とより厳しい規制目標に向けて進化する中、より高速なスイッチング、小型化、および熱負荷の低減を実現するため、GaNベースのアーキテクチャが注目されています。 このスケーラブルな電力段は、カスケードEモードGaN技術を採用しており、負のゲート駆動を不要にすることで、設計の簡素化と信頼性の向上を実現しています。 IGBTを用いた実装と比較して、スイッチング損失および伝導損失を最大75%低減し、高効率化、高スイッチング周波数化、およびシステム設置面積の大幅な縮小を実現します。 これにより放熱量が減少するため、ヒートシンクの小型化、アクティブ冷却の負荷低減、および実効出力電力の向上が可能となります。

Arduino互換のシールドを採用し、ルネサスのFast Prototyping Board、評価キット、開発キットといった各プラットフォームで利用可能で、柔軟なMCU選択と迅速なプロトタイピングを実現します。 制御段と電力段間の絶縁が強化されているため、安全な動作が保証されるほか、最大数百kHzの高周波スイッチングが可能であるため、ワイヤレスパワーコンソーシアム (WPC) のKi規格ワイヤレス電力伝送や高性能モータ制御など、要求の厳しい用途に最適です。 本設計は、Ki規格ワイヤレスパワートランシーバシステムと組み合わせることで、誘導結合を介して2kW以上の電力を供給可能な完全ワイヤレス電力送信機向けの電力変換段を提供します。

このシステムのメリット：

• 400VDCバスから2kW以上を供給する、高効率・高電力密度対応のスケーラブルな電力段
• Arduino互換シールドを採用し、ラピッドプロトタイピングを実現。ルネサスのFast Prototyping Board、評価キット、開発キットの各プラットフォームに対応しており、MCUを柔軟に選択可能
• ゲートドライバ、オプトカプラ、アナログアイソレータ、およびパワーマネジメントICまでを含むたルネサス製品群のシームレスな連携により、高性能かつ高い互換性を実現
• カスケードEモードGaN技術の採用により、負ゲート電源が不要となり、ドライバ回路の簡素化が可能
• 最大数百kHzの高周波スイッチングにより、WPC Ki規格ワイヤレス電力伝送や高性能モータ制御において効率的な動作を実現
• 高出力環境下での安全な動作を実現するため、制御段と電力段間の絶縁強化