QPT Limited компания разработала технологию, позволяющую GaN работать на частотах, значительно превышающих ограничения по току от 100 кГц до 20 МГц, в приложениях с высокой мощностью и высоким напряжением, использующих жесткую коммутацию, таких как моторный привод системы для кондиционирования воздуха, робототехники и многого другого. Эта инновационная технология заполняет критический пробел на рынке GaN, где никто другой не нашел приемлемого решения.

GaN-транзисторы имеют решающее значение для следующего поколения силовой электроники, поскольку они могут включаться и выключаться на чрезвычайно высоких частотах. Медленные переходы приводят к потере энергии, поскольку транзистор теряет значительное количество мощности при переключении, что приводит к потерям энергии и проблемам с перегревом. Чем выше скорость переключения, тем меньше времени затрачивается на переход и теряется меньше энергии. В отличие от Си и так транзисторам, которым требуется 20-50 нс для перехода от включения к выключению, GaN-транзисторы могут сделать это всего за 1-2 нс.

Однако существует практический предел в 100 кГц для GaN в приложениях с высоким напряжением и высокой мощностью, за пределами которого проблемы перегрева и радиочастотных помех становятся слишком большими. Поскольку GaN не работает на высоких скоростях переключения или частотах, где это фактически обеспечивает экономию электроэнергии, текущий подход заключается в снижении его частоты до менее 100 кГц, что приводит к производительности, сравнимой с карбидом кремния, и сводит на нет любые преимущества использования GaN.

Чтобы упростить клиентам использование и модификацию существующих конструкций, QPT объединила свои технологические достижения в два модуля. Для управления GaN-транзистором напряжением 650 В в модуле qGaNTM используется qDriveTM компании, самый быстрый, точный, с высочайшим разрешением и низким уровнем дрожания, изолированный от затворов GaN-транзисторов в мире. Технологии ZESTTM и qSenseTM компании объединены во втором модуле, qSensorTM. Впервые он обеспечивает измерение и управление, необходимые для работы GaN на чрезвычайно высоких частотах.

Компания QPT также разработала эталонный проект того, как модули и вспомогательная электроника могут быть размещены вместе в клетке Фарадея таким образом, чтобы не возникало проблем с нагревом или радиочастотным излучением, для своей системы сборки WisperGaNTM. По сравнению с существующими системами, которые должны функционировать на значительно более низких частотах, полученный в результате подход позволяет GaN работать на сверхвысоких частотах и обеспечивает снижение энергопотребления до 80%. Первый модуль qGaN (Q650V15A-M01) сможет приводить в действие трехфазные двигатели напряжением 380 В со среднеквадратичным током 15 А. Дорожная карта будет включать модули qGaN для управления целым рядом различных силовых нагрузок в соответствии с потребностями различных областей применения. Системы «под ключ» могут быть быстро собраны с использованием других компонентов технологии QPT в соответствии с эталонным проектом. Не требуя специальных знаний в области электромагнитной совместимости или теплового охлаждения, эталонная конструкция может быть использована для замены силового каскада существующих VFD.