SiC採用事例：Chyng Hong Electronic社ワイドレンジプログラマブル DC電源 - 半導体事業

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設計アナログディスクリートパワーデバイス Qorvo

Qorvo SiC FETソリューションが、DSP-WR 電源シリーズの出力パワー、レンジ、密度を向上

Chyng Hong Electronic (iDRC)社は、パワーエレクトロニクスに最適な試験・計測機器の開発を目的として1986年に設立されました。同社のテストソリューションは世界中で使用されており、米国、EU、日本、中国、台湾で123件以上の特許を取得しています。

過去20年間、MOSFETを備えた空冷ユニットは、高出力のプログラマブルDC電源の商用市場で主流の製品でした。現代の製品設計者にとっての課題は、画期的な機能とパフォーマンスで意思決定者の注意をどのように引き付けるかです。

iDRC社のフラッグシップ製品であるDSP-Wxファミリーは、プログラマブルなAC Power Distribution Unit(PDU)に完全対応しており、DSP1950-27WRでは最大出力電圧が1950Vとなっています。これにより、iDRC社は、太陽電池やEVコンポーネントなど、より高い試験電圧を必要とするアプリケーション向けに、最大100個の並列電源から1950V-2700A-1.8MWのワイドレンジ・プログラマブルDC電源システムを容易に構築することができます。

ソリューション

iDRC社は、Qorvo SiC FETのユニークなカスコード構成を採用して、電源シリーズの3つの中核的な製品価値を実現しました。

　　1. 新しいHMIにより、操作性が向上
　　2. 出力密度を高めるために、同じ体積での出力を増加させる
　　3. 製品の環境温度適応性を向上させ、信頼性と耐久性を向上させる。

iDRC社の設計者は、ゲート駆動電圧を変えずにシステム性能を大幅に向上させるために、従来のSi FETの代わりにQorvo UJ3C120040K3S SiC FETを採用しました。

Qorvo SiC FETのカスコード構成では、ノーマルオンのSiC JEFTをSi MOSFETと同梱することで、標準的なゲート駆動特性を持つノーマルオフの回路を実現しています。その結果、Qorvoの直接交換可能デバイスを使用したFETのアップグレードにより、性能の向上、導電損失やスイッチング損失の低減、熱性能の向上、ESD保護の統合が可能になります。

メリット

Qorvo SiC FETデバイスを採用したDSP-Wx電源シリーズは、出力電力を120%増加させ、50℃での連続最大出力で3U-18kWという前例のない出力を実現しています。出力密度の向上、広い出力範囲、LXIに準拠した制御インターフェースにより、iDRC社のお客様は、自動化された試験・計測システムを設定する際に、スペース利用率の向上、電力使用量の削減、高速制御システムの導入を容易におこなうことができます。

Qorvo SiC FETを使用することで、iDRC社は現在の業界標準と比較して15％の出力向上を達成し、さらにすべての新製品が25％高い周囲温度で動作することを保証しています。これらの高い性能レベルにより、iDRC社は非常に競争の激しい市場において、ユニークで高価値の電源シリーズで成功を収めることができました。