会社ブログについて Navitas NV6169 GaNSense™ テクノロジーを搭載した高性能 GaNFast™ パワー IC

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. は現在、Navitas を提供しています。NV6169、GaNSense™ テクノロジーを搭載した高性能 GaNFast™ 電源管理 IC が在庫から提供されます。

新エネルギー、AI データセンター、産業用制御、太陽光発電ストレージなどの分野がより高い電力密度、効率、信頼性を目指して進化する中、従来のシリコンベースの電源管理チップは、高周波、高電圧、高電力アプリケーションの厳しい条件に対処するのに苦労しています。 Navitas の第 3 世代 GaNFast™ 窒化ガリウム (GaN) パワー IC として、NV6169独自の GaNSense™ インテリジェント センシング保護テクノロジーを統合しています。卓越した電気的性能、高度に統合された設計、業界をリードする障害対応機能により、中出力から高出力の電源システムをアップグレードするためのコアチップとなり、効率、サイズ、信頼性の点で従来のパワーデバイスの技術的なボトルネックを完全に打破しています。

I. 中核的な位置付けと基本アーキテクチャNV6169

のNV6169Navitas の第 3 世代 GaN チップ プラットフォーム内で最高評価の高性能パワー IC であり、特に高電力、高密度電源アプリケーション向けに調整されています。このチップはシングルチップのモノリシック統合アーキテクチャを採用しており、GaNパワースイッチ、ゲートドライバ回路、インテリジェントセンシングユニット、自律保護モジュールをシングルチップに統合しています。これにより、従来のディスクリートパワーデバイスの煩雑な周辺回路が排除され、最小限の「デジタル入力、電源出力」動作モードが実現され、システム設計の複雑さと材料コストが大幅に削減されます。

ハードウェア仕様に関しては、NV6169業界標準の 8×8mm 超薄型、低インダクタンス PQFN パッケージに収められています。連続電圧定格は700V、過渡電圧定格は800Vで、オン抵抗はわずか45mΩです。前世代と比較して、オン抵抗は 36% 減少し、全体の出力電力は 50% 増加しました。コンパクトなパッケージサイズを維持しながら、定格電力の大幅な向上を実現し、高出力電源の小型化と軽量化の要求に完全に応えます。さらに、このチップは最大 2MHz の高周波スイッチングをサポートしており、そのゼロ逆回復充電特性により、シリコン MOSFET に関連する逆回復損失が完全に排除され、高周波、高効率の電源設計の基礎が築かれます。

II.NV6169コアテクノロジー: GaNSense™ インテリジェントセンシングおよび保護テクノロジー

GaNSense™ は、Navitas が独自に開発した窒化ガリウム (GaN) インテリジェント センシングおよび自律保護テクノロジーです。これは、NV6169 を従来の GaN パワー IC と区別する中心的な利点を表しており、従来のパワーデバイスにおける故障検出の遅れ、保護応答の遅さ、高損失、安定性の低さなどの業界の問題点に対処します。これにより、センシング、検出、保護のプロセス全体にわたる完全な自律性と制御が可能になります。

1. 業界初のロスレス電流センシング

従来の電源システムでは、電流検出のために外部シャント抵抗が必要でしたが、これにより追加の電力消費が発生し、システム全体の効率が低下するだけでなく、PCB スペースが占有され、回路干渉が増加します。 GaNSense™ テクノロジーを活用して、NV6169には、外部シャントコンポーネントを必要とせずに動作電流をリアルタイムで正確かつ継続的に監視する内蔵の無損失電流検出ユニットが組み込まれているため、追加の電力損失が排除されます。このテクノロジーにより、周辺コンポーネントを簡素化し、電源全体のサイズを縮小し、システムの統合と干渉に対する耐性を強化しながら、システムのエネルギー効率をさらに 10% 向上させることができます。

2. 業界標準をはるかに上回る 30ns の超高速短絡保護

短絡故障は、電源における最も重大な安全上の危険を表します。従来のディスクリートパワーデバイスにおける短絡保護の応答速度は一般に数百ナノ秒程度であり、チップは瞬間的な故障や焼損を非常に起こしやすくなっています。 GaNSense™ テクノロジーには、Nanowei 独自の超高速障害検出ロジックが組み込まれており、30ns の超高速エンドツーエンドの「検出から保護」応答を実現します。この保護速度は従来のディスクリート ソリューションの 6 倍であり、業界最速のパフォーマンスを示します。システム内で短絡、過負荷、過電流などの異常状態が発生すると、チップは瞬時に電源出力を遮断し、コンポーネントの焼損、機器の故障、電源側の安全事故などのリスクを排除し、高電力供給システムの動作安定性を大幅に高めます。

3. 包括的な自律型インテリジェント保護システム

超高速短絡保護に加えて、GaNSense™ テクノロジーは多次元の安全保護メカニズムを確立します。NV6169、過熱保護、過電圧保護、不足電圧ロックアウト、高周波サージ抑制、ゲート発振抑制などの複数の機能が組み込まれています。このチップは、電圧、電流、温度、スイッチング状態などのコアパラメータをリアルタイムで自律的に監視し、メイン制御チップの介入を必要とせずに保護動作を独立してトリガーできます。さらに、このチップは 200 V/ns の高い dv/dt 耐性を備えており、高周波スイッチングによって引き起こされるゲート発振と電圧スパイクを効果的に抑制するため、複雑で過酷な産業、太陽光発電、および自動車の動作環境に適しています。

Ⅲ．コアパフォーマンスの利点NV6169

1. 極めて高い効率、超低損失

GaNFast™ 窒化ガリウム基板材料の利点を活用し、GaNSense™ ロスレス センシング技術によって強化された、NV6169逆回復損失とサンプリング損失を完全に排除し、スイッチング損失と伝導損失を大幅に削減します。従来の IGBT デバイスと比較して、このチップを利用した電源システムは最大 40% のエネルギー節約を達成できます。これらの省エネと効率向上の利点は、長期の全負荷動作が一般的な AI サーバー電源、太陽光発電インバーター、産業用モーター ドライブなどのアプリケーションで特に顕著です。さらに、その高周波動作能力により、トランス、コンデンサ、インダクタなどの受動部品のサイズが大幅に縮小され、電源システムの小型化が可能になります。

2. コスト削減と効率向上のための高度に統合されたミニマリスト設計

のNV6169ドライブ、パワー、センシング、保護の 4 つのコア機能を統合します。ドライバーIC、サンプリング抵抗、保護回路などの外付け部品が不要になるため、PCBレイアウトが大幅に簡素化され、研究開発サイクルが短縮され、全体的なBOMコストと製造およびデバッグの複雑さが軽減されます。標準化された 8×8mm PQFN パッケージは優れた互換性を備えており、同じ仕様の従来のパワーデバイスを直接置き換えることができ、ほとんどの既存の電源アーキテクチャのアップグレードや反復に適応できます。

3. 高い信頼性と高い適応性、幅広い使用条件

のNV616910 ～ 30 V の広い動作電圧範囲をサポートし、プログラム可能な dv/dt ターンオン機能を備えているため、さまざまな電源トポロジーに柔軟に適応できます。 800V の超高過渡電圧耐性、優れた電磁干渉 (EMI) 耐性、および包括的な保護メカニズムを備えたこのチップは、高温、高電圧、高周波、強力な干渉を含む過酷な条件下でも安定して動作し、家庭用電化製品、産業、新エネルギー、データセンターを含む複数の分野のアプリケーション要件を満たします。

IV.主なアプリケーションシナリオNV6169

高出力、高効率、高信頼性、高集積化という総合的な利点を活用して、NV6169複数のハイエンド セクターにわたるコア アプリケーション シナリオにより、中出力から高出力の電源のアップグレード要件を正確に満たします。

- AI データセンター電源: 400V DC 高電圧 DC ブリック電源およびサーバー用の高出力 DC-DC コンバータに適しており、AI コンピューティング機器の高電源需要を満たす電力密度とエネルギー効率の向上に役立ちます。同社はすでに長城電力などの大手企業と大規模なアプリケーションパートナーシップを確立している。

- 新エネルギーおよび太陽光発電エネルギー貯蔵: 太陽光発電インバータ、エネルギー貯蔵電力コンバータ (PCS)、および充電ステーションの電源モジュールに適しています。低損失かつ高電圧という特性を活かし、新エネルギーの発電や蓄電システムにおけるエネルギー損失を低減します。

- 産業用制御機器: 産業用モータードライブ、高出力産業用電源、スマート産業用制御モジュールに使用されます。従来の IGBT デバイスを置き換えて、エネルギーの節約、効率の向上、機器の小型化を実現します。

- ハイエンドの民生用電源および車載用電源: 高出力急速充電アダプタ、車載用電源、および新エネルギー車の補助電源システムに適しており、高効率の電力供給と安全性と安定性のバランスをとります。