GaN市場の成熟が世界のパワーイベントで明らかに
GaN電源は、30Wから20kWまでの巨大市場セクターで支配的になると予測されています
今年、APECやChargerLabのCharging Expo、PCIMなどの国際的なパワーエレクトロニクス展示会の参加者数は、前年と比べて平均10%増加しました。どの展示会にも伴う派手な演出の背後には、Power IntegrationsのCEOであるBalu Balakrishnanが述べたように、重要なメッセージが隠されています。
今年初めのAPECの基調講演で、Balakrishnanは「効率と再生可能エネルギーが炭素削減目標の鍵を握っている」と述べ、「電力半導体は低炭素未来のために重要であり、炭素削減目標の69%を実現する」と強調しました。
過去5年間で電力半導体業界に最も大きな影響を与えた技術は、ワイドバンドギャップ材料、すなわち窒化ガリウム(GaN)や炭化ケイ素(SiC)デバイスであり、特にGaNは高効率で高電力密度のシステムを実現できることから、多くのアプリケーションにおいて選ばれる電力半導体技術として台頭しています。
GaNを「成熟技術」と呼ぶのはまだ早いかもしれませんが、確実にその方向に進んでいます。新たなGaNベースのデバイスが多数登場しているだけでなく(Balakrishnanは「30W以上のすべてのアプリケーションで、Power IntegrationsはGaNを使用している」と述べています)、APECやその他の場所での議論のボリュームも示唆的です。
GaN業界は統合が進んでおり、最近ではインフィニオンによるGaN Systemsの買収が完了し、RenesasはTransphormを買収する意向を発表しました。今後もさらに多くの取引が続くでしょう。
Balakrishnanが述べたように、30Wを超えるアプリケーションにおいてGaNが明らかに選択肢であることを考えると、APECはGaNに関するもう一つのトレンドを示しました。6年前のPCIMで、あるGaNの支持者が「近い将来、GaNは商業システムで使用されないだろう」と賭けをしましたが、その1年後、Power IntegrationsはAnkerに100万個を超えるGaNベースのICソリューションを出荷したと発表しました。充電器は当時も今も「低い果実」であり、メーカーがGaNデバイスの信頼性を証明する市場です。現在、GaNはよりよく理解されており、その性能と信頼性は証明され、設計における問題(例えば、GaNの駆動方法)は解決されています(ちなみに、Power IntegrationsのGaN ICでは、この問題は最初から存在しませんでした。なぜなら、ドライバと保護回路が電源ICに組み込まれているからです)。GaNは、信頼性と電力レベルがさらに高い次のアプリケーションレベルに進む準備ができています。APECでは、GaNが産業用電源やデータセンターの電力システムに使用される大きな勢いがありました。
Power Integrationsは、1250Vに対応するGaNデバイスを発売しており、これは他の競合製品よりもはるかに高い電圧に対応しています。InnoSwitch3-EP 1250V (リファレンスデザイン)は、AIサーバーや5G基地局に必要な最大5kWのアプリケーションをサポートします。Power Integrationsはまた、10〜20kWのGaN電源が近い将来に実現し、車載充電器やDC/DCコンバータ市場が開かれると考えています。Balakrishnanが述べているように、30Wから20kWまでのほぼすべての市場は、従来の電力トポロジーを使用してGaNで対応できます。