【选型】效率高达96.1%， 开关频率运行在500kHz的eGaN FET，适用于汽车48V电源转换器
随着汽车电气化进程的深入，汽车内部的负载功率不断增加，传统的12V供电系统已经接近功率上限。为了进一步提高供电功率、减小线损，需要提高汽车电气系统的电压，目前主流的电压规格为48V电源系统。如图1所示：
图1：汽车电气系统电压变化趋势
目前，汽车中大部分负载仍然采用的是12V供电，而新增部件（如电子真空泵、电子空调、电子涡轮增压器等）逐渐采用48V供电。因此，在汽车内12V和48V供电是并存的，而电源转换器（DC-DC）作为12V电气网络和48V电气网络的桥梁，承担了两者之间能量转换的职责。
通常情况下，汽车内部的空间非常紧凑，而且散热条件不佳。这对于48V电源转换器的体积和效率提出了很高的要求，同时由于能量需要在48V和12V电气网络之间流动，电源转换器还需要具有能量双向流动的功能。在能量正向传输通常采用非隔离BUCK拓扑电路实现降压变换，而反向传输采用BOOST拓扑电路实现升压变换，这可以半桥功率器件实现。如图2所示：
图2：双向DC-DC电源转换器拓扑电路
如图2所示，双向DC-DC电源转换器主要由两个功率开关管和功率电感实现能量传输，开关管的开关频率决定了功率电感的感量和体积大小，开关管的损耗决定整机的发热量和效率。因此，高开关频率、低损耗的功率器件是提高效率、减小体积的关键因素。EPC（美国宜普电源转换公司）推出的eGaN FET具有高开关频率、低开关损耗的特点，对于DC-DC电源转换器的性能提升具有非常重要的作用。
下面我们以EPC推出的新一代（Gen5）eGaN FET EPC2045为例，介绍eGaN FET的性能特点，以及它给DC-DC转换器带来的性能提升。图3所示为EPC2045增强型功率晶体管封装示意图：
图3：EPC2045封装示意图
如图3所示，EPC2045氮化镓场效应晶体管是采用EPC新一代（Gen5）技术封装而成，其耐压为100V，导通阻抗仅为7mΩ，持续运行最大电流可达16A。其管脚之间的距离仅为传统Si MOS的1/10，因此可以最大限度的减小寄生电容和寄生电感，实现更高的开关频率以及更低的开关损耗。为了帮助客户缩短研发周期，EPC推出了参考设计EPC9130，如图4所示：
图4：EPC9130参考设计
图4所示的参考设计DEMO板采用5相交错并联BUCK拓扑电路，以EPC2045为功率器件，可实现输入电压48V，输出电压12V、输出电流50A的DC-DC转换电源，其效率最高可达91.6%，开关频率运行在500kHz，能量密度高达1250W/in3。
由上述参考设计可以看到，采用EPC推出的eGaN FET可以运行在更高的开关频率（500kHz），在保持高效率、低损耗的同时，极大的减小了整机体积，有利于提高汽车48V直流转换电源的性能。
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EPC eGaN®FET/晶体管选型表
EPC提供增强型氮化镓半桥功率晶体管/增强型功率晶体管/功率晶体管的选型：配置：Dual Common Source、Dual with Sync Boot、Half Bridge、Half Bridge Driver IC、HS FET + Driver + Level Shift、Single、Single - AEC Q101、Single – Rad Hard、Single with Gate Diode、Single with Gate Diode – AEC-Q101、Dual Common Source - AEC Q101，VDS最大值（V）：15~350V；VGS最大值（V）：5.75~7V
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产品型号
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品类
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Configuration
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VDSmax(V)
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VGSmax(V)
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Max RDS(on) (mΩ)
@ 5 VGS
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QG typ(nC)
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QGS typ (nC)
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QGD typ (nC)
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QOSS typ (nC)
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QRR(nC)
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CISS (pF)
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COSS (pF)
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CRSS (pF)
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ID(A)
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Pulsed ID (A)
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Max TJ (°C)
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Package(mm)
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Launch Date
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EPC2040
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Enhancement Mode Power Transistor
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Single
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15
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6
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30
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0.745
|
0.23
|
0.14
|
0.42
|
0
|
86
|
67
|
20
|
3.4
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28
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150
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BGA 0.85 x 1.2
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Apr, 2017
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选型表 - EPC 立即选型
【应用】eGaN FET EPC2051助力激光雷达发射端高功率纳秒级别脉冲设计
在激光雷达的发射链路中，为实现雷达高分辨率的设计，需产生高功率、纳秒级别的激光脉冲。要达到这样的设计要求，普通MOS不能满足要求，需要采用GaN 搭配高功率Laser器件进行实现。EPC2051是EPC公司生产的氮化镓场效应晶体管（eGaN FET），已经成功的应用在激光雷达上。
EPC2053 EPC氮化镓场效应晶体管鉴定报告
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型号- EPC2052,EPC2051,EPC2053,EPC2045
面向同步整流应用的氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)及集成电路应用简介
描述- 本文介绍了适用于同步整流的氮化镓场效应晶体管（eGaN®FET）及其集成电路的应用范围，包括100W至6kW DC/DC同步整流、服务器、网络通信及电信系统的AC/DC整流、LED和OLED电视的适配器和开关模式电源等。文章强调了采用氮化镓器件的优势，如尺寸小巧、高开关频率、无反向恢复、理想并联特性、优异散热性能和低EMI。同时，提供了eGaN®SR系列产品的参数对比，并展示了不同型号的半桥开发板和应用案例。此外，还提到了针对48V数据中心的高效GaN 1kW DC/DC转换器的设计资源和支持材料。
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面向USB-C PD快速充电器的氮化镓场效应晶体管（eGaN®FET）和集成电路应用简介
描述- 本文介绍了面向USB-C PD快速充电器的氮化镓场效应晶体管（eGaN®FET）和集成电路的应用。这些器件通过微型化、高效率和出色的散热性能，实现了快充所需的最高功率密度和小尺寸。文章详细阐述了eGaN®技术的优势，包括低功耗、小尺寸、高散热效率以及无反向恢复等，并提供了相关器件型号和配置的详细信息。
型号- EPC2212,EPC2010C,EPC2059,EPC2034C,EPC9003C,EPC2215,EPC2218,EPC2016C,EPC2019,EPC2052,EPC2051,EPC2032,EPC2053,EPC9047,EPC2033,EPC9062,EPC9048C,EPC2204,EPC2207,EPC9010C,EPC2007C,EPC9078,EPC9035,EPC2045,EPC9014,EPC2022,EPC9097,EPC90123,EPC9098,EPC9099,EPC9092,EPC9093,EPC90124,EPC9091,EPC9006C
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型号- EPC2088
EPC氮化镓晶体管选型表
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产品型号
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品类
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最大耐压（V）
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持续电流(A)
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导通阻抗(mΩ)
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导通电荷(nC)
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峰值电流(A)
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封装（mm)
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EPC2040
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Enhancement Mode Power Transistor
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15V
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3.4A
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30mΩ
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0.745nC
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28A
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BGA 0.85 mm*1.2mm
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选型表 - EPC 立即选型
电子商城
现货市场
服务
满足150W内适配器、PD快充、氮化镓快充等主流产品测试需要；并可查看被测开关电源支持协议，诱导多种充电协议输出，结合电子负载和示波器进行高精度测试。测试浪涌电流最大40A。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
测试范围：扬兴晶振全系列晶体，通过对晶体回路匹配分析，调整频率、驱动功率和起振能力，解决频偏、不起振、干扰、频率错误等问题。技术专家免费分析，测完如有问题，会进一步晶振烧录/修改电路。
实验室地址： 深圳 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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