ローム、GaNデバイスの性能を最大限に引き出す超高速ゲートドライバICを開発

ローム株式会社は、超高速でGaNデバイスを駆動するゲートドライバIC「BD2311NVX-LB」を開発しました。

新製品は、ナノ秒（ns）オーダーのゲート駆動スピードを実現し、GaNデバイスを高速にスイッチングさせることが可能です。この特性は、GaNデバイスを熟知し、ゲートドライバICの性能を追求できたからこそ実現できた特性であり、最小ゲート入力パルス幅1.25ナノ秒での高速スイッチングにより、アプリケーションの小型化、省エネ化、高性能化に貢献します。

また、独自の駆動方式を採用することで、これまで非常に難しいとされていたゲート入力波形のオーバーシュートを抑制する機能も搭載しており、過電圧入力によるGaNデバイスの故障を防ぎ、ロームのEcoGaN™と組み合わせて構成することで、セット設計の容易化を実現するとともに、アプリケーションの信頼性向上にも寄与します。さらに、アプリケーションによるさまざまな要求に対しても、ゲート抵抗を調整することで、最適なGaNデバイスを選定することが可能です。

台湾国立中央大学 電気工学科 Yue-ming Hsin 教授
GaNデバイスは、シリコンよりも、高周波領域での性能が発揮できる素材として期待されています。パワースイッチングアプリケーション、特にDC-DCおよびAC-DCコンバータにおいては、GaNデバイスの持つ、高周波特性による電力密度の向上から、回路の小型化、省エネ化に貢献することが可能です。

一方、GaNデバイスの性能を発揮させるためには、GaN HEMTの低い駆動電圧を考慮しながら、高速スイッチングを実現するゲートドライバICが不可欠です。そこで、ドライバ駆動技術の作りこみにより、GaNデバイスの性能最大化を目指しているロームに注目し、一緒に研究しているYu-Chen Liu教授（国立台北科技大学）とChin Hsia教授（長庚大学）が、ロームのゲートドライバIC、BD2311NVXをテストしました。

その結果、BD2311NVXは、他のドライバICと比較して、降圧および昇圧コンバータの1MHzスイッチング周波数での立ち上がり時間が短く、スイッチングノイズが小さいことを確認しました。

このドライバICの立ち上がり時間の短縮により、GaNの利点であるスイッチング損失の低減を最大限引き出すことに貢献するでしょう。また、電源やドライバなどにおけるアナログ技術にも強みを持つロームのGaNソリューションに期待しています。

＜アプリケーション例＞
・LiDAR（産業機器やインフラ監視用途など）駆動回路
・データセンターや基地局など48V入力降圧コンバータ回路
・ポータブル機器向けワイヤレス給電回路
・D級オーディオアンプ　など