Le fournisseur international d’électronique pour l’aviation surpasse la concurrence avec des augmentations de densité de puissance basées sur le GaN
GOLETA, Californie–(BUSINESS WIRE)–Transphorm Inc., le leader dans la conception et la fabrication des premiers semi-conducteurs de puissance à haute tension certifiés JEDEC et AEC-Q101 au nitrure de gallium (GaN) à la plus haute fiabilité, a confirmé aujourd’hui que son client AES Aircraft Elektro/Elektronik System GmbH venait de lancer ses premières alimentations 650 V à base de GaN. Au service de l’industrie aéronautique, AES assiste ses clients avec divers produits et services allant de l’ingénierie électrique à la certification et aux tests. Les nouvelles alimentations à découpage de la société sont actuellement utilisées par les grands constructeurs d’avions de type CS-25 (par exemple : Airbus A318-A321, A330, A340, A380 et Boeing B767 et B787 VIP) et utilisent les FET (transistors à effet de champ, en anglais field-effect transistors) GaN de Transphorm pour augmenter l’efficacité globale de système de plus de 10 % par rapport aux blocs d’alimentation (power supply units, PSU) à base de silicium concurrents.
Les deux alimentations à découpage basées sur le GaN sont le système PS250X 500 W et le système PS6120 1200 W. Les deux produits prennent en charge une tension d’entrée de 96-130 VAC/360 Hz – 800 Hz avec une sortie d’alimentation continue de 28 VDC à 15 ampères pour le système 500 W et 42 ampères pour le système 1200 W.
De plus, AES a certifié le PS250X et le PS6120 comme étant conformes à la norme DO-160, répondant ainsi à la norme rigoureuse de plus de 25 points de la RTCA (Radio Technical Commission for Aeronautics). Cette norme évalue l’impact et les performances système dans diverses conditions externes et internes pour les avions, allant de la pression et de la température aux pointes de tension et aux émissions de RF.
Le système phare 500 W PS250X est la première alimentation électrique refroidie passivement à 420 W du secteur et déploie le GaN de Transphorm dans une topologie de CCM monophasé avec correction du facteur de puissance (power factor correction, PFC). Il offre une efficacité globale plus de 92 % du système à pleine charge, ce qui dépasse de plus de 10 % l’efficacité offerte par les concurrents. Le système offre également un facteur de puissance supérieur à 0,98 et une valeur nominale de 200 mVpp à une entrée à pleine charge de 115 VAC/400 Hz. Le tout est proposé dans un produit final de 1,4 kg.
Le 1200 W PS6120 déploie le GaN de Transphorm dans une topologie CCM monophasé refroidi par ventilateur avec PFC. Il offre une efficacité globale plus de 91,5 % du système à pleine charge, ce qui est dépasse de plus de 11,5 % l’efficacité offerte par les concurrents. Le système offre également le même facteur de puissance et la même tension d’ondulation nominale à une entrée à pleine charge de 115 VAC/400 Hz que le bloc d’alimentation PS6120 500 W. Le tout est proposé dans un produit final de 4,0 kg.
« L’industrie aéronautique s’efforce de réduire l’impact climatique par tous les moyens possibles », a déclaré le Dr Andreas Hammer, directeur du Competence Center Power chez AES. « En prenant ceci en considération, nous avons recherché le GaN de Transphorm pour remplacer les MOSFET en silicium précédemment utilisés afin de pouvoir fournir une alimentation plus efficace et plus légère. L’impact potentiel de ces fournitures est notable si l’on considère que chaque avion déploie plusieurs de ces blocs d’alimentation. Après seulement un an de refonte, nous avons pu offrir à nos clients une meilleure solution d’alimentation, tout en élevant la barre au sein de notre propre industrie en termes de performance. »
Processus de sélection du GaN
Intéressée par la fréquence de commutation plus élevée inhérente à la technologie, AES a examiné les convertisseurs de commutation d’alimentation GaN de plusieurs fabricants de semi-conducteurs à dispositifs GaN. La société a finalement opté pour la technologie 650 V GaN de Transphorm principalement en raison de sa facilité de conduite et de conception, et plus spécifiquement parce que les FET GaN de Transphorm ne nécessitent pas de pilotes personnalisés. En conséquence, la conception du système est simplifiée tandis que les ingénieurs peuvent piloter les commutateurs en utilisant une technologie qu’ils connaissent déjà (c’est-à-dire les pilotes et les packages). Parmi les autres facteurs qui ont influé sur la sélection d’AES, citons la fiabilité éprouvée de Transphorm, mise en évidence par sa plateforme GaN qui a obtenu les deux certifications JEDEC et AEC-Q101 à 175° C.
« Transphorm a conçu ses dispositifs GaN pour habiliter les concepteurs, et non les mettre en difficulté », a déclaré Philip Zuk, vice-président du marketing technique mondial et des ventes NA chez Transphorm. « Nos dispositifs GaN à deux interrupteurs normalement éteints sont fournis dans des packages standard et nécessitent un minimum de circuits de support pour les piloter, ce qui réduit la taille globale du système, augmente la fiabilité et simplifie la conception. Il est essentiel pour nous que nos clients arrivent rapidement sur le marché avec un produit auquel ils font confiance. Nous sommes honorés d’être le fournisseur de GaN de référence d’AES et sommes fiers qu’ils apprécient le travail que nous avons accompli pour faire profiter le grand public de la technologie GaN. »
Les blocs d’alimentation PS250X et PS6120 d’AES sont actuellement en cours de livraison.
À propos d’AES
Basée en Allemagne, AES Aircraft Elektro/Elektronik System GmbH est une entreprise internationale comptant plus de 160 employés hautement qualifiés, au service de clients des secteurs de l’aviation, de l’aérospatiale et maritime. Le portefeuille d’AES couvre, sans s’y limiter, l’électronique pour cabines d’avions, des services complets d’ingénierie électrique, la conception électronique et des services de certification.
À propos de Transphorm
Transphorm conçoit et fabrique les semi-conducteurs GaN de 650 V et 900 V les plus performants et les plus fiables pour les applications de conversion de puissance à haute tension. Possédant l’un des plus importants portefeuilles IP (plus de 1 000 brevets), Transphorm produit les premiers et les seuls FET GaN certifiés JEDEC et AEC-Q101 du secteur.
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