APEC 2018ハイライト:TIのイノベーティブなパワー・ソリューション


TIは先月米国テキサス州サンアントニオで開催された「APEC 2018」に出展しました。本記事ではTIがAPECのブースで紹介した、主要なアプリケーションの最新製品や便利な設計支援ツールについてご紹介します。

イノベーション:
・高解像度LIDARレーザー向けナノ秒GaNドライバ
業界初の小型、高速、高電力密度のGaN FET搭載LIDARレーザー・ドライバは、高解像度の産業用LIDARシステム向けに設計されています。このドライバは、1ナノ秒で100Wを提供し、300メートルの範囲まで届く、目に安全なLIDARビジョンを実現する『LMG1020』高速GaNドライバを搭載します。LIDAR向けナノ秒レーザー・ドライバの『TIDA-0157リファレンス・デザイン』はこちらからダウンロードできます。

8kW三相双方向GaNグリッド・リンク
シーメンスと共同開発したこの革新的なソリューションは、三相ACグリッド(400V-480V)とDCバス(650V-800V)間を結ぶ、高周波数の双方向マルチレベル・コンバータで、TIの『LMG3410』600V GaN電力段と『C2000™デュアルコアDelfino™リアルタイム・コンバータ』を使用しています。99%のピーク効率と1%未満のTHDを特徴とする、このソリューションは、PVインバータやオフラインPFC、HEV/EV オンボード・チャージャ、高電圧バッテリ・ストレージ・システムといった、グリッド接続するアプリケーションに8kWの電力を提供します。

・業界初の3レベル、6A並列バッテリ・チャージャ
業界初のバッテリ・チャージャ向け統合3レベル・コンバータは、PCBフットプリントを60%削減しながら、電力効率を5%改善し、トータルで電力効率を95%にまで高めることができます。このデモでは、初期世代のデバイスと同時に充電できる、新しい『bq25910』が使用されています。

92%効率の30W/in3 60W USBパワー・デリバリAC/DCアダプタ
この完全テスト済みのUSBパワー・デリバリ用リファレンス・デザインは、ノートブックPCやスマートフォン充電アプリケーション向けに広い入力電圧範囲(85-265VAC)に対応する、高効率で高電力集積度のAC/DCアダプタ・ソリューションです。65W USBパワー・デリバリAC/DCアダプタは、30W/in3集積度で最大92%の効率性を達成できるアクティブ・クランプ・フライバック・トポロジを採用しています。『UCC28780』フライバック・コントローラと『UCC24612』コントローラを搭載するこのデザインは、ノートブックPC向けにアダプタ・ソリューションのサイズを半分に縮小できます。『TIDA-01622』リファレンス・デザインはこちらからダウンロードいただけます。

・設計の簡素化に貢献するパワー・モジュール
TIのパワー・モジュール製品群は、業界最小のソリューションを提供します。『LMZM23601』は業界最小の36V、1Aパワー・モジュールで、2つの外部部品しか必要としません。この反転レギュレータのデモでは、公称24Vを取り込み、広範の負出力電圧を生成します。また、17v、8A『TPSM84824』のデモでは、TurboTrans™技術で実現する卓越した過度応答を実証します。

・業界最速で最も効率性に優れたCrMトーテムポールPFCデザイン
この極めて重要なコンダクション・モードのリファレンス・デザインは、TIの『600V GaN パワー・ステージ技術』と『Piccolo™ F280049 コントローラ』を搭載し、全負荷時に最大99%の効率性を得ることができます。この1MHz高集積インターリーブ1.6kWデザインは、サーバー、電気通信、産業用パワー・サプライなど、占有面積に制限のあるアプリケーションに最適です。パワー・ステージをインターリーブすることで、入出力のリップル電流を減らすことができます。このデバイスのハードウェアは、伝導性放射およびサージ電流要件を満たせるように設計されており、80PLUS Titanium認証を取得しやすくなっています。『TIDA-00961』リファレンス・デザインはこちらからダウンロードできます。

デザイン:
製品の迅速な市場投入を実現:WEBENCH®電源設計支援ツール
WEBENCH電源設計支援ツールを使用して、デザインを分析、解析しましょう。電波干渉(EMI)ノイズを軽減し、ノイズに敏感な負荷を扱えるツールにより、性能、フットプリント、コストに関する、これまでの心配をなくすことができます。WEBENCHデザイン・センターから、このツールを使用してデザインを開始することができます。

・効率の悪い方法でなく、よりスマートな方法で:Power Stage Designer™ツール
JAVAベースのツールである『Power Stage Designer™により、ユーザーの入力に応じて20種のトポロジの電圧および電流を算出することができ、電源の設計時間を短縮できます。またこのツールには、Bodeプロッティング・ツールや、電源を容易に設計できる様々な機能を備えたツールボックスが含まれます。全ての計算がリアルタイムで行われるため、『Power Stage Designer』を使用すれば、直ちに新しい電源設計を開始できます。

ラーニング
・パワー・アップ:増大するエネルギー・ニーズに対応する6つの電源管理トレンド
世界規模で急増するエネルギー消費により、回路設計者は電源管理に関連する様々な課題に直面しており、それらに対応できる革新的な技術を求めています。その最も厳しい要件のいくつかに対応できる6つのトレンドに関してはこのブログをご覧ください。

・電力波形と方程式など
最も一般的なハード・スイッチ・パワー・サプライ・トポロジおよびソフト・スイッチ位相シフト・フル・ブリッジの波形と方程式に関する詳細は、『パワー・トポロジ・ハンドブック』を参照ください。

TI電源管理ラボ・キットの入手
電力損失、コンバータ効率、安定性、負荷、ライン・レギュレーションといった、一般的な電源パラメータに関連するトレードオフについては、『TI パワー・マネージメント・ラボ・キット(TI-PMLK)昇降圧ボード』とエクペリメント・ブックを参照ください。

TIパートナーの新しい技術について
自動車におけるSiC
TIとWurthの開発者による、電力トポロジとSiC技術に関するインタラクティブなクイズを実施しました。短絡保護機能を備えた小型デュアルチャネル独立型SiC MOSFETリファレンス・デザインである『TIDA-01605』についてご覧ください。

・高電流双方向バッテリ・テスト・ソリューション
Mouserブースでは、TIの『 LM5170-Q1』高性能デュアルチャネル双方向電流コントローラと、高精度アンプ内蔵シングル制御ボードを搭載する、双方向バッテリ・テスト・ソリューションにより、電流検出精度をフルスケールで0.5%改善するデモを展示しました。『PMP15038 』リフ��レンス・デザインはこちらからダウンロードできます。

10kW1kV、三相、3レベルSiCグリッド・タイ・インバータ
Littelfuseブースでは、99%のピーク効率と業界先進の電力集積度を備えながら、50kHzでスイッチできる、トランスフォームレス・ソーラ・ストライビング・インバータのデモをご紹介しました。このデモでは、TIの独立型SiCゲート・ドライバ、電圧/電流センシング、TIの『C2000 MCU』、Littelfuse SiC MOSFETが使用されます。『TIDA-01606 』リファレンス・デザインはこちらからダウンロードできます。。

・高速モータ・ドライブ向け48V/10A高周波、三相GaNインバータ
Digi-Keyブースでは、分路ベースの相電流センシングを使用し、3つの80V/10AハーフブリッジGaN『LMG5200 』パワー・モジュールを搭載する三相インバータをご紹介いたしました。このGaN FETスイッチング性能により、低電圧における電力損失とトルクリップルを最小限に抑える、高速な100kHzインバータが実現します。GaN FETとドライバを同一パッケージに統合したことで、寄生インダクタンスを削減し、スイッチング性能を最適化することができ、電力損失のさらなる削減と、ヒートシンクの縮小または完全な除去が可能になります。

TIの新製品やエンド・ツー・エンドの電源管理システム・ソリューションについては、当社のAPECデモのすべてを網羅したリストをご覧ください。こちらには、様々な機能を設計者に提供する、ハードウェア、ソフトウェア、リファレンス・デザインが含まれます。

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※上記の記事はこちらのBlog記事(2018年2月16日)より翻訳転載されました。

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