Rutronik renforce l’électronique de puissance GaN avec le kit d’évaluation RAK GaN
Rutronik étend son portefeuille de solutions en électronique de puissance avec le lancement du RAK‑GaN Application Kit, une plateforme d’évaluation compacte dédiée aux architectures basées sur le gallium nitrure. Conçu pour accélérer le prototypage et la validation, ce kit permet aux ingénieurs de tester des concepts de conversion de puissance et de commande moteur dans des environnements où l’efficacité énergétique et la densité de puissance sont déterminantes.
Cette solution s’inscrit dans une dynamique où les technologies GaN s’imposent progressivement comme une alternative aux transistors MOSFET silicium, notamment dans les applications à haute fréquence.
Le GaN comme levier d’efficacité et de miniaturisation
Les transistors GaN HEMT offrent des propriétés intrinsèques qui permettent d’atteindre des performances supérieures, notamment grâce à une forte mobilité des électrons, une faible charge de grille et des capacités parasites réduites. Ces caractéristiques autorisent des fréquences de commutation bien plus élevées que celles des solutions en silicium.
Cette montée en fréquence permet de réduire les pertes de commutation, de diminuer la dissipation thermique et d’utiliser des composants passifs plus compacts. Le résultat est une augmentation de la densité de puissance et une amélioration de l’efficacité globale des systèmes.
Même si les composants GaN restent plus coûteux à l’unité, leur impact positif au niveau système, notamment en matière de refroidissement et de simplification d’architecture, permet souvent de réduire le coût total des solutions.
Une plateforme conçue pour les applications dynamiques
Le kit RAK‑GaN repose sur un microcontrôleur PSOC Control basé sur un cœur Arm Cortex‑M33, optimisé pour la commande numérique de puissance et la commande moteur. Cette base permet de mettre en œuvre des algorithmes de contrôle avancés avec un haut niveau de précision.
Le système intègre une génération PWM haute résolution inférieure à 100 ps, des convertisseurs analogique‑numérique rapides capables d’atteindre 12 MSPS avec échantillonnage synchrone, ainsi que des comparateurs analogiques rapides avec des temps de réponse inférieurs à 10 ns. Ces performances permettent de piloter efficacement des systèmes fonctionnant à très haute fréquence.
L’intégration d’accélérateurs matériels comme CORDIC et d’une architecture de déclenchement à faible latence garantit un comportement déterministe, indispensable dans les applications de conversion de puissance.
Une architecture compatible avec les systèmes de puissance modernes
Le RAK‑GaN prend en charge des applications telles que les entraînements moteurs triphasés 48 V de type BLDC ou PMSM, ainsi que des convertisseurs DC‑DC de type buck. L’intégration des transistors GaN avec les fonctions de commande permet d’explorer des architectures de conversion à haute fréquence.
Le kit inclut également des fonctions de protection essentielles, notamment la gestion des courants d’appel, la détection matérielle de surintensité et la mesure précise du courant via des capteurs TMR avancés issus d’Infineon, garantissant la sécurité et la fiabilité des systèmes.
Une plateforme ouverte pour le prototypage rapide
Le kit a été conçu dans une logique système, intégrant des composants de plusieurs fabricants et offrant de nombreuses interfaces et points de mesure. Cette approche facilite l’expérimentation et l’optimisation des conceptions dans des environnements réels.
La compatibilité avec des extensions comme les cartes compatibles Arduino permet d’accélérer le développement et de tester rapidement différents scénarios d’utilisation.
Une solution pour les marchés à forte croissance
Le RAK‑GaN cible des applications où l’efficacité et la densité de puissance sont critiques, notamment dans l’automatisation industrielle, les systèmes d’énergie renouvelable, les infrastructures de recharge, les architectures 48 V pour l’e‑mobilité ou encore les alimentations pour serveurs et télécommunications.
Pour les ingénieurs en électronique de puissance, cette plateforme illustre une évolution clé : les technologies GaN permettent désormais de concevoir des systèmes plus compacts, plus efficaces et mieux intégrés, tout en offrant des performances dynamiques adaptées aux applications modernes.
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