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Arrow Electronics, en collaboration avec les fournisseurs franchisés Nexperia et Yageo, a réalisé un design de référence d’alimentation AC/DC (PSU) afin d’exploiter les avantages du nitrure de gallium (GaN) en termes d’efficacité et de densité de puissance dans des applications allant jusqu’à 4kW. Le design de référence est disponible avec une documentation complète, y compris la nomenclature (BoM).

Les clients peuvent intégrer la nouvelle alimentation à base de GaN directement dans leurs propres produits et sont libres de la modifier si besoin. Les applications typiques comprennent la conversion d’énergie solaire et éolienne, les robots industriels, les équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation, les pompes à fluides, les distributeurs automatiques, les automatismes industriels et les alimentations électriques, y compris les alimentations sans interruption. Grâce à son format compact, il est aussi idéal pour les vélos électriques, les outils électroportatifs et les équipements audio professionnels.

Les trois entreprises ont combiné leurs ressources pour conceptualiser la solution et concevoir les schémas avec une sélection de composants Nexperia et Yageo.

« Notre design de référence 4 kW est à la pointe de la technologie actuelle qui consiste à adopter les transistors GaN à large bande pour les applications supérieures à 1 kW », a déclaré Vitali Damasevich, directeur de l’ingénierie pour l’Europe de l’Est et du centre de design pour la zone EMEA d’Arrow Electronics. « En utilisant les transistors FET GaN les plus récents et les composants passifs les plus adaptés, nous avons réussi à augmenter significativement l’efficacité, la densité de puissance et la miniaturisation des dispositifs par rapport aux solutions traditionnelles à base de transistors MOSFET Silicium. En plus de fournir le design de référence, nous pouvons également aider les clients à développer leur propre PSU et à intégrer la solution dans leurs applications en optimisant le format ou en ajustant la fonction ».

Pour cette réalisation, l’équipe d’Arrow a choisi les derniers transistors de puissance GaN GAN039-650NTB de Nexperia et a travaillé avec Yageo pour développer les spécifications du convertisseur Flyback et du circuit de résonance. Le transistor de puissance GaN FET GAN039-650NTB présente des caractéristiques de pointe, avec notamment des temps d’allumage et d’extinction rapides et étroitement contrôlés, ainsi qu’un faible RDS(on). Il est logé dans un boîtier SMD à clip en cuivre et refroidissement par le haut ; ce qui lui assure une grande fiabilité et une faible température de fonctionnement grâce à une gestion thermique simplifiée.

Le transformateur Flyback de Yageo est aussi un design spécifique avec deux sorties isolées qui fournit des alimentations auxiliaires pour les circuits de contrôle et les commandes de grille dans un petit format. L’inducteur LLC est aussi un design spécifique qui travaille à une fréquence de 500 kHz avec une tension de fonctionnement de 48V et un courant nominal de 80A.

Arrow présente actuellement ce design de référence à base de GaN à PCIM Europe 2023, à Nuremberg, du 9 au 11 mai. Les échantillons seront disponibles au cours du second semestre 2023.

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