トランスフォーム、双方向の電流・電圧制御が可能な新規4象限GaNスイッチでARPA-E契約を獲得

GaNのパイオニアが、1つのトランスフォーム製FQSで複数のシリコンデバイスを代替できる次世代電力変換を探究

米カリフォルニア州ゴリータ--(BUSINESS WIRE)--（ビジネスワイヤ） -- 高信頼性・高性能の窒化ガリウム（GaN）電力変換製品のパイオニア企業で世界的サプライヤーのトランスフォーム（Nasdaq: TGAN)は本日、エネルギー高等研究計画局（ARPA-E）から契約を獲得したと発表しました。このプロジェクトは、ARPA-E CIRCUITSプログラムの一部であり、イリノイ工科大学の下請け契約を通じて、電流形インバーター、ドライブ用サイクロコンバーター、マイクロインバーター、マトリックススイッチ、固体回路ブレーカーなどの新規製品を含むさまざまな電力変換アプリケーションに使用するGaNベースの4象限スイッチ（FQS）の供給に取り組むものです。このイニシアチブは、トランスフォームのGaN技術に関する深い専門知識（特に双方向GaN）と、横型GaNスイッチの可能性をさらに追求したい産業界や大学の関心から生まれたものです。

トランスフォームは、4ピンTO-247パッケージで業界最高のしきい値電圧（4V）を提供し続ける当社の650V GaN技術を使って、FQSプラットフォームの試作品を製作する予定です。このプロジェクトは、1年未満で完了する見込みです。

真の双方向GaNスイッチの革新の重要性

トランスフォームの標準的な横型GaN FETは、本質的に双方向の電流を流すものです。しかし、モーター駆動用の電流形インバーター、サイクロコンバーター、マトリックスコンバーターなどの特定アプリケーションでは、効果的に電力潮流を管理するために双方向の電圧制御も必要となります。この機能は従来、電流を制御するためにデバイスのボディーダイオードを使用して2つのFETを直列に配置するか、2つのIGBTと2つのダイオードを介して実現されており、4つのデバイスが必要です。

FQSは、真の双方向スイッチとも呼ばれ、2つのFETや2つのIGBT+2つのダイオードの代わりに、1つのデバイスで双方向の電圧制御と双方向の電流を実現することができます。FQSは、2つのゲートを使用して、どちらかの極性の電圧を遮断し、どちらかの方向の電流を流します。また、1つのデバイスで済むため、求める結果を出すために必要な部品点数を削減することで、電力密度と信頼性の向上、全体的システムコストの削減が可能となります。

ウィスコンシン大学マディソン校のトム・ジャーンス名誉教授（FIEEE、NAE）は、次のように述べています。「GaNベースの双方向スイッチを商業生産できる準備が整う日が近づいたことは、大変喜ばしいことです。パワーエレクトロニクス技術者は、MOSゲート双方向スイッチが利用可能になる日を大変心待ちにしてきました。なぜなら、多くのアプリケーションで効率、電力密度、耐障害性を向上させる素晴らしい機会を提供する有望な電力変換トポロジーを実装する鍵であるためです。MOSゲート双方向スイッチは、現在のシリコンベースのスイッチで達成されるよりも大幅に小型化・高効率化することで、固体回路ブレーカーや集積モータードライブなどの新製品の商業的実現可能性を劇的に向上させる可能性を持っています。」

トランスフォームのテクニカルフェローであるラケシュ・ラル博士は、次のように述べています。「GaNの採用は今日、FQS双方向デバイスを市場投入することが理にかなっている時にあります。横型GaN技術は、電圧ブロッキング領域を共有できるため、小型のFQSダイを製造することができます。この構成は、シリコンや炭化ケイ素によるものなど、縦型パワーデバイス技術では実現できないため、GaN FQSは性能とコストの面で明らかに優位に立つことができます。当社のFQSは、高速・低損失のスイッチで真の双方向性をもたらすものであり、CIRCUITSプログラムで促進されるパートナーシップを通じて、次世代の電力変換製品に刺激を与えるものであると、私たちは考えています。」

トランスフォームについて

GaN革命の世界的リーダー企業であるトランスフォームは、高電圧電力変換アプリケーション向けに高性能・高信頼性のGaN半導体を設計・製造しています。1000件超の自社特許およびライセンス特許から成る最大級のパワーGaN IPポートフォリオを持つトランスフォームは、業界初のJEDEC／AEC-Q101準拠高電圧GaN 半導体デバイスを生産しています。当社の垂直統合型デバイスのビジネスモデルにより、あらゆる開発段階、すなわち設計、組み立て、デバイス、アプリケーションサポートの段階で、革新が可能になっています。トランスフォームの革新により、パワーエレクトロニクスはシリコンの限界を乗り越え、99%以上の効率を達成し、電力密度を40%以上改善して、システムコストを20%低減しています。トランスフォームはカリフォルニア州ゴリータに本社を構え、製造施設をゴリータと日本の会津に有しています。詳細情報については、www.transphormusa.comをご覧ください。ツイッター（@transphormusa）とウィーチャット（Transphorm_GaN）で当社をフォローしてください。

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