トランスフォームのGaN、モーター駆動用途の鍵となる短絡耐久性のマイルストーンに初めて到達

安川電機との協業で、トランスフォームの基本ノーマリオフ・プラットフォームを活用した機能を実現

カリフォルニア州ゴリータ--(BUSINESS WIRE)--（ビジネスワイヤ） --次世代電源システムの未来を担う窒化ガリウム（GaN）パワー半導体分野のグローバルリーダーであるトランスフォーム（Nasdaq：TGAN）は、特許技術を使用したGaNパワートランジスタで最大5マイクロ秒の短絡耐量（SCWT）を実証したことを発表しました。この成果は記録上世界初のものであり、業界全体にとって重要なマイルストーンとなります。これは、トランスフォームのGaNはサーボモーター、産業用モーター、自動車用パワートレインなどの堅牢なパワーインバーターに求められる短絡耐量を満たすことを証明するものです。従来は、シリコンIGBTやシリコンカーバイド（SiC）MOSFETがその役割を担ってきました。GaNには今後5年にわたり、30億ドル超のTAM（マーケットの想定規模）が見込まれています。

トランスフォームの長年にわたる戦略的パートナーで、低・中電圧ドライブ、サーボシステム、マシンコントローラー、産業用ロボットの世界的リーダーである安川電機株式会社の協力により、この実証は進められました。この成果により、GaNは既存のソリューションと比較してより効率的で小型化が可能になるため、サーボシステムにとって非常に魅力的な電力変換技術となっています。この成果を上げるためにはGaNが厳しい耐久テストに合格する必要があり、短絡耐量はそのうち最も難易度が高いものです。短絡障害が発生した場合、機器は大きな電流と高い電圧という極限状態に耐えなければなりません。システムが障害を検出し、シャットダウンするまで数マイクロ秒かかる場合があり、この間、機器は自力で障害に耐える必要があります。

「パワー半導体デバイスが短絡に耐えられないと、システム自体に障害が発生する場合があります。当社製品のような負荷が大きい電源用途には、GaNパワートランジスタは短絡要件を満たせないという根強い認識がありました。私たちはトランスフォームとの長年の協業から、そのような認識は根拠のないものと考えました。そして今、それが証明されました。同社チームの成果に感激しています。また、この新たなGaN機能が当社の製品設計にどのような形で恩恵をもたらすのかを実証するのが楽しみです」と、安川電機の技術本部で基礎技術開発統括部部長を務める前田宗茂氏は述べています。

この短絡技術の実証には、新たに設計した15mΩ 650VのGaNデバイスが使用されました。特筆すべきは、このデバイスが50kHzのハード・スイッチング条件下で99.2%のピーク効率と12kWの最大電力に達したことです。高温高電圧のストレス要件をクリアし、性能だけではなく信頼性が証明されました。

「一般的なGaNデバイスは、数百分の1ナノ秒しか短絡に耐えることができず、故障を検出したり安全にシャットダウンしたりするには短すぎます。しかし、当社のカスコード・アーキテクチャーと主要な特許技術により、外部部品を追加することなく最大5マイクロ秒の短絡耐久性を実証することができました。これにより、コストを抑えて高い性能を維持します。当社は高出力で高性能なインバーター・システムへの需要を理解しています。当社には強力なイノベーションの長い歴史があり、その経験のおかげでGaNを次のレベルに引き上げることができました。今回の実証は高電圧GaNの耐久性と信頼性におけるトランスフォームの世界的リーダーシップの再確認であり、モータードライブなどの高出力システムにおける革新的技術となるでしょう」と、トランスフォームのCTO兼共同設立者であるウメッシュ・ミシュラは述べています。

SCWTの成果、実証分析などに関する詳細な報告は、来年の主要パワーエレクトロニクス・カンファレンスで発表される予定です。

トランスフォームについて

GaN変革の世界的リーダー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の高性能で信頼性の高いGaN半導体を設計および製造しています。トランスフォームは、1,000件を超える所有またはライセンス特許からなる、最大級のパワーGaN知的財産ポートフォリオを持っており、業界初のJEDEC、AEC-Q101認定の高電圧GaN半導体デバイスを製造しています。当社の垂直統合型デバイス・ビジネスモデルは、設計、製造、デバイス、アプリケーションのサポートなど、あらゆる開発段階でのイノベーションを可能にします。トランスフォームのイノベーションは、パワーエレクトロニクスをシリコンの限界を超えて移行させ、99%超の効率、電力密度の50%向上、システムコストの20%削減を実現します。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置き、ゴリータと会津に製造拠点を置いています。詳しくは、www.transphormusa.comをご覧ください。Twitter @transphormusa、WeChat @ Transphorm_GaN もぜひフォローしてください。

安川電機株式会社について

北九州市に位置する安川電機は、モーションコントロール、ロボット、システムエンジニアリングに特化したコア技術における世界有数のプロバイダーです。1915年に設立された安川電機は、100年にわたり卓越した顧客体験を提供してきました。メカトロニクス・ソリューションに注力し、全世界で2,000万台以上のACドライブ、1,500万台以上のサーボモーター、30万台以上のロボットを出荷しています。詳しくは、www.yaskawa.co.jpをご覧ください。

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