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Renesas Electronics Corporation (TSE:6723), un fournisseur de premier plan de solutions avancées de semi-conducteurs, a présenté aujourd’hui trois nouveaux FET GaN haute tension de 650 V pour les centres de données IA et l’alimentation des serveurs, y compris la nouvelle architecture HVDC 800 V, la recharge de la mobilité électrique, les dispositifs de secours UPS, le stockage d’énergie par batterie et les onduleurs solaires. Conçus pour des applications de classe multi-kilowatts, ces dispositifs de quatrième génération plus (Gen IV Plus) combinent une technologie GaN à haute efficacité avec une entrée de commande de grille compatible avec le silicium, réduisant considérablement la perte de puissance de commutation tout en conservant la simplicité d’utilisation des FET en silicium. Proposés dans les options de boîtier TOLT, TO-247 et TOLL, les composants offrent aux ingénieurs la flexibilité de personnaliser leur gestion thermique et la conception de leur carte pour des architectures de puissance spécifiques.

Les nouveaux produits TP65H030G4PRS, TP65H030G4PWS et TP65H030G4PQS tirent parti de la plateforme robuste SuperGaN®, une architecture en mode de déplétion (d-mode) normalement désactivée, éprouvée sur le terrain et pionnière de Transphorm, qui a été acquise par Renesas en juin 2024. Basés sur une technologie d-mode à faible perte, les composants offrent une efficacité supérieure par rapport au silicium, au carbure de silicium (SiC) et à d’autres offres GaN. De plus, ils minimisent la perte de puissance avec une charge de grille plus faible, une capacité de sortie, une perte de croisement et un impact de résistance dynamique, avec une tension de seuil de 4 V plus élevée, ce qui n’est pas réalisable avec les dispositifs GaN en mode d’amélioration (e-mode) actuels.

Construit sur une puce 14 % plus petite que la plateforme Gen IV précédente, les nouveaux produits Gen IV Plus atteignent une RDS(on) plus faible de 30 milliohms (m§Ù), réduisant la résistance à l’état passant de 14 % et offrant une amélioration de 20 % du produit figure de mérite (FOM) de la résistance à l’état passant et de la capacité de sortie. La taille de puce plus petite réduit les coûts du système et abaisse la capacité de sortie, ce qui se traduit par une efficacité et une densité de puissance plus élevées. Ces avantages font des produits Gen IV Plus des solutions idéales pour les applications exigeantes en termes de coût et de thermique, où la haute performance, l’efficacité et l’empreinte réduite sont essentielles. Ils sont entièrement compatibles avec les conceptions existantes pour des mises à niveau faciles, tout en préservant les investissements en ingénierie existants.

Disponibles dans des boîtiers compacts TOLT, TO-247 et TOLL, ils offrent l’une des options de boîtier les plus larges pour accommoder les performances thermiques et l’optimisation de la disposition pour les systèmes de puissance allant de 1 kW à 10 kW, et même plus avec le parallélisme. Les nouveaux boîtiers montés en surface incluent des chemins de conduction thermique côté inférieur (TOLL) et côté supérieur (TOLT) pour des températures de boîtier plus réduites, permettant un parallélisme plus facile des dispositifs lorsque des courants de conduction plus élevés sont nécessaires. De plus, le boîtier TO-247 couramment utilisé offre aux clients une capacité thermique plus élevée pour atteindre une puissance plus élevée.

« Le lancement des composants GaN Gen IV Plus marque la première étape majeure de nouveaux produits depuis l’acquisition de Transphorm par Renesas l’année dernière », a déclaré Primit Parikh, vice-président de la division commerciale GaN de Renesas.« Les versions futures combineront la technologie SuperGaN éprouvée sur le terrain avec nos pilotes et contrôleurs pour offrir des solutions de puissance complètes. Qu’ils soient utilisés comme FET autonomes ou intégrés dans des conceptions de solutions système complètes avec les contrôleurs ou pilotes Renesas, ces composants fourniront une voie claire pour concevoir des produits avec une densité de puissance plus élevée, une empreinte réduite et une meilleure efficacité à un coût total du système inférieur. »

Conception unique en d-mode normalement désactivée pour une fiabilité et une intégration facile Comme les produits GaN d-mode précédents, les nouveaux composants Renesas utilisent un MOSFET en silicium basse tension intégré – une configuration unique qui permet une opération normalement désactivée sans faille tout en capturant pleinement les avantages de commutation à faible perte et haute efficacité du GaN haute tension. Comme ils utilisent des FET en silicium pour l’étage d’entrée, les FET SuperGaN sont faciles à piloter avec des pilotes de grille standard disponibles dans le commerce plutôt que des pilotes spécialisés normalement requis pour les GaN en configuration e-mode. Cette compatibilité simplifie la conception et abaisse la barrière à l’adaptation du GaN pour les développeurs de systèmes.

Les composants de commutation basés sur le GaN se développent rapidement en tant que technologies clés pour les semi-conducteurs de puissance de nouvelle génération, alimentés par la demande des véhicules électriques (EV), des onduleurs, des serveurs de centres de données IA, des énergies renouvelables et de la conversion de puissance industrielle. Par rapport aux composants de commutation à base de SiC et de silicium, ils offrent une efficacité supérieure, une fréquence de commutation plus élevée et des empreintes plus petites.

Renesas est idéalement positionné sur le marché du GaN avec ses solutions complètes, offrant à la fois des FET GaN haute et basse puissance, contrairement à de nombreux fournisseurs dont le succès dans le domaine a été principalement limité aux dispositifs de basse puissance. Ce portefeuille diversifié permet à Renesas de servir une gamme plus large d’applications et de besoins des clients. À ce jour, Renesas a expédié plus de 20 millions de composants GaN pour des applications haute et basse puissance, représentant plus de 300 milliards d’heures d’utilisation sur le terrain.

Disponibilité

Les TP65H030G4PRS, TP65H030G4PWS et TP65H030G4PQS sont disponibles dès aujourd’hui, ainsi que la plateforme d’évaluation PFC Totem-pole GaN de 4,2 kW (RTDTTP4200W066A-KIT). Plus d’informations sur les solutions GaN de Renesas sont disponibles sur : https://renesas.com/gan-fets