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Texas Instruments (TI) lance deux nouveaux portefeuilles de dispositifs de conversion de puissance afin d’aider les ingénieurs à concentrer davantage de puissance sur une surface plus réduite, pour un coût plus abordable. Les nouveaux étages de puissance à 100 V en nitrure de gallium (GaN) de TI incluent une technologie de boîtiers à résistance thermique améliorée et refroidissement double, simplifiant ainsi les aspects thermiques de la conception et garantissant une puissance volumique optimale (supérieure à 1,5 kW/in3) pour les applications de moyenne tension. Quant aux nouveaux modules CC-CC isolés de 1,5 W de TI avec transformateurs intégrés, ils sont les plus compacts du marché et affichent la puissance volumique la plus élevée. Ils permettent ainsi aux ingénieurs de réduire de plus de 89 % la taille de l’alimentation de polarisation isolée sur les systèmes automobiles et industriels. Les composants de ces deux portefeuilles seront présentés cette année lors de la Conférence sur l’électronique appliquée (APEC), du 25 au 29 février, à Long Beach, en Californie.

« Pour les concepteurs de dispositifs d’alimentation, concentrer davantage de puissance sur une surface limitée sera toujours un enjeu fondamental », rappelle Kannan Soundarapandian, directeur général responsable des solutions de puissance à haute tension chez TI. « Pensez aux centres de données, par exemple. Si les ingénieurs parviennent à proposer des solutions d’alimentation à forte puissance volumique pour les serveurs, les équipements répondront plus efficacement aux besoins en termes de capacités de traitement, avec un impact environnemental limité. Nous sommes heureux de repousser toujours plus loin les limites dans le domaine de la gestion de puissance en proposant des innovations qui permettent d’optimiser la puissance volumique, l’efficacité et les performances thermiques des systèmes. »

Renforcer la puissance volumique et l’efficacité des systèmes grâce aux étages de puissance à 100 V en GaN intégrés

Grâce aux nouveaux étages de puissance à 100 V en GaN de TI, à savoir le LMG2100R044 et le LMG3100R017, et en particulier grâce aux fréquences de commutation élevées de la technologie au nitrure de gallium, les ingénieurs sont en mesure de réduire de plus de 40 % la taille de leurs solutions d’alimentation dédiées aux applications de moyenne tension et d’assurer une puissance volumique inégalée sur le marché, avec plus de 1,5 kW/in3. Le nouveau portefeuille de composants réduit également de moitié les pertes de puissance de commutation par rapport aux solutions en silicium, tout en garantissant une efficacité du système de 98 %, voire davantage, au vu de la capacité en sortie plus faible et des pertes réduites au niveau du pilote de grille. Sur un onduleur photovoltaïque, par exemple, renforcer la puissance volumique et l’efficacité de chaque panneau permet de stocker et de produire davantage d’énergie, mais aussi de réduire la taille du micro-onduleur global.

Les performances thermiques du nouveau portefeuille de dispositifs à 100 V en GaN reposent essentiellement sur le boîtier à résistance thermique améliorée et refroidissement double de TI. Cette technologie favorise une évacuation efficace de la chaleur des deux côtés du dispositif, et garantit une résistance thermique supérieure à celle des composants en GaN intégrés concurrents.

Pour davantage d’informations concernant les avantages des étages de puissance à 100 V en GaN de TI sur les applications de moyenne tension, consultez l’article technique « 4 applications de moyenne tension pour lesquelles le nitrure de gallium est en passe de transformer la conception des systèmes électroniques ».

Réduire de plus de 89 % la taille des alimentations de polarisation

Avec leur puissance volumique au moins huit fois supérieure à celle des solutions discrètes, et trois fois supérieure à celle des modules concurrents, les nouveaux modules CC-CC isolés de 1,5 W de TI assurent la puissance en sortie la plus élevée et la meilleure capacité d’isolement (3 kV) pour les systèmes automobiles et industriels, le tout dans un boîtier VSON (Very thin Small Outline No-lead) de 4 mm x 5 mm. Grâce à l’UCC33420-Q1 et à l’UCC33420 de TI, les ingénieurs respectent également sans difficulté des exigences très strictes en matière d’interférences électromagnétiques (IEM), notamment issues des normes CISPR 25 et 32 du Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques, avec un nombre réduit de composants et une conception de filtre simplifiée.

Les nouveaux modules exploitent la technologie de transformateur intégré de dernière génération de TI, qui permet de se passer de transformateur externe sur un système d’alimentation de polarisation. Les ingénieurs sont ainsi en mesure de réduire de plus de 89 % la taille de leur solution, d’en diminuer la hauteur de 75 % et de diviser par deux le nombre de composants par rapport aux solutions discrètes.

La toute première solution qualifiée pour l’automobile dans un boîtier aussi compact permet aux concepteurs de diminuer la surface, le poids et la hauteur de leurs alimentations de polarisation dédiées aux solutions de gestion des batteries et autres systèmes pour véhicules électriques. Concernant les alimentations industrielles soumises à des contraintes d’espace dans les centres de données, le nouveau module offre également la possibilité de limiter la surface du circuit imprimé.

Pour plus d’informations sur les avantages des modules CC-CC isolés de 1,5 W de TI, consultez l’article technique, « Comment un nouveau module CC-CC isolé peut participer à résoudre les défis liés à la puissance volumique ».

Repousser les limites des systèmes de puissance à l’APEC 2024

À travers ces nouveaux composants, TI repousse à nouveau les limites en matière de systèmes de puissance, et permet aux ingénieurs du monde entier d’innover. À l’occasion de l’APEC 2024, TI fera découvrir les tout derniers systèmes d’alimentation 48 V pour l’automobile et l’industrie, la toute première solution de recharge USB complète à plage de puissance étendue, un onduleur de traction en carbure de silicium de 800 V et 300 kW, une alimentation hautement efficace pour les cartes mères des serveurs, et bien d’autres solutions.

 Du samedi 24 au jeudi 29 février : TI occupera le stand no 1145 dans les locaux du Long Beach Convention & Entertainment Center. Rendez-vous sur la page TI.com/APEC pour en savoir plus.

 Mercredi 28 février, 12h00 (heure du Pacifique) : Robert Taylor, directeur général responsable des services de conception des systèmes de puissance pour l’industrie, présentera une session industrielle intitulée « Vers davantage de puissance volumique et au-delà : lever les obstacles pour maximiser la densité de puissance ». Il évoquera les innovations réalisées sur les boîtiers, l’intégration et les techniques appliquées au niveau des systèmes dans cette perspective.

 Tout au long de l’APEC : Les experts de TI animeront 20 sessions industrielles et techniques autour des défis de conception en matière de gestion de puissance. Le calendrier complet de ces sessions est disponible sur TI.com/APEC.

Produits disponibles dès aujourd’hui sur TI.com

 Les étages de puissance à 100 V en GaN LMG2100R044 et LMG3100R017 sont d’ores et déjà disponibles à l’achat sur TI.com.

 Les modules CC-CC isolés de 1,5 W UCC33420 et UCC33420-Q1 de TI sont proposés sur TI.com en quantités de préproduction. D’autres versions affichant des tensions d’entrée, de sortie et des puissances nominales plus faibles devraient être commercialisées au second trimestre 2024.

 Différentes options de paiement et d’expédition sont possibles.

https://www.ti.com/