Galliumnitridi eli GaN on jo vakiinnuttanut asemansa tehokkaissa latureissa, datakeskusten virtalähteissä ja tehomuuntimissa. Nyt teknologia näyttää laajenevan myös moottoriohjaukseen. Rutronik esitteli uuden RAK-GaN-kehitysalustan, joka on suunnattu erityisesti suurta hyötysuhdetta ja tehotiheyttä vaativiin moottori- ja tehonmuunnossovelluksiin.
GaN-transistorit tarjoavat useita etuja perinteisiin piipohjaisiin MOSFET-komponentteihin verrattuna. Suuremman elektroniliikkuvuuden ja pienempien häviöiden ansiosta ne mahdollistavat huomattavasti korkeamman kytkentätaajuuden. Tämä puolestaan vähentää lämmöntuottoa ja mahdollistaa pienempien kelojen, kondensaattoreiden ja jäähdytysratkaisujen käytön.
Vaikka yksittäiset GaN-komponentit ovat edelleen tyypillisesti piikomponentteja kalliimpia, järjestelmätasolla tilanne voi olla päinvastainen. Kun jäähdytystä, passiivikomponentteja ja piirilevytilaa tarvitaan vähemmän, kokonaiskustannukset voivat jopa laskea.
RAK-GaN-kehitysalustan ytimessä toimii Infineonin PSOC Control -mikrokontrolleri, joka perustuu Arm Cortex-M33 -prosessoriin. Ratkaisu on optimoitu digitaaliseen tehonsäätöön ja moottoriohjaukseen. Alusta tukee sekä 48 voltin BLDC- ja PMSM-moottoreita että DC-DC-hakkurimuuntimia.
Kehitysalustan tekniset ominaisuudet kertovat samalla siitä, mihin suuntaan tehoelektroniikka on kehittymässä. Mikrokontrolleri tarjoaa alle 100 pikosekunnin PWM-resoluution, 12 MSPS:n AD-muuntimet sekä alle 10 nanosekunnin vasteajan komparaattorit. Näiden avulla voidaan toteuttaa erittäin nopeita ja tarkkoja säätöalgoritmeja, jotka hyödyntävät GaN-transistorien suuria kytkentänopeuksia.
Rutronikin mukaan kohdesovelluksia ovat erityisesti teollisuusautomaatio, robotiikka, automaattiohjatut ajoneuvot, aurinkosähköjärjestelmät, energian varastointi, sähköautojen latausinfrastruktuuri sekä palvelin- ja tietoliikennelaitteiden virtalähteet.
Ethernetin versio 10BASE-T1S luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia vahvaa yhteentoimivuutta ja turvallisuutta vaativien toiminnallisten OT-verkkojen ja perinteisten IT-verkkojen yhdistämisessä. Dataan päästään käsiksi verkon reunalla olevista solmuista, jolloin verkkoa voidaan käyttää uusien älykkäiden ja ennakoivien palvelujen sekä omaisuuden seuranta- ja hallintaratkaisujen tarjoamiseen. Tämä tuo lukuisia etuja myös kustannuspuolella.