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GaN HEMT搭載ペルチェコントローラ【開発中】
GaN HEMT搭載ペルチェコントローラ【開発中】
高効率PWM制御で冷却精度と寿命を両立
高効率PWM制御で冷却精度と寿命を両立
GaN HEMTインバータで高効率駆動を実現するペルチェ温度制御コントローラ
仕様（暫定）
出力電流：±８Ａ
出力電圧：±２０Ｖ
効率：９５％以上
当社コントローラの特徴
ＰＷＭインバータ搭載により高効率で滑らかな電流制御を実現
「従来のPWM制御では実現できなかった滑らかで高効率な電流制御」
「GaN HEMT搭載PWMインバータにより、最大95%以上の効率を実現」
「ペルチェ素子の寿命を延ばす波形制御」
「電力ロスを抑えたまま±8A/±20Vのハイパワー制御を可能に」
当社コントローラ電流波形
当社コントローラ電流波形
（拡大波形）
（拡大波形）
当社コントローラのPWMインバータによる電流波形
CH1（イエロー）：ペルチェ電流波形
CH2（ブルー）：GaN_Hemt駆動用PWM波形
CH3（ピンク）：GaN_Hemtドレイン〜ソース間電圧波形
当社コントローラ電流波形
当社コントローラ電流波形
（長時間取得した波形）
（長時間取得した波形）
滑らかな電流波形を実現
CH1（イエロー）：ペルチェ電流波形
CH2（ブルー）：GaN_Hemt駆動用PWM波形
CH3（ピンク）：GaN_Hemtドレイン〜ソース間電圧波形
上記波形では薄っすらと見えていますが、CH2、CH3は高速でスイッチングしています。拡大すると左図と同じ波形です。
当社コントローラの優位性
「電流波形の最適化により、冷却性能と信頼性を両立」 ・・・ 高効率でペルチェ素子を駆動、ペルチェ素子の長寿命化を実現
「装置の小型化・省電力化に貢献」 ・・・ 熱損失を抑えることで、電源・冷却機構全体の省スペース化を実現
「PWMのノイズ問題を根本から解決」 ・・・ 高周波ノイズ・リンギングの発生を抑え、医療・光計測用途にも最適
一般的なペルチェコントローラの電流波形
ＰＷＭ（ＯＮーＯＦＦ）方式
ＰＷＭ（ＯＮーＯＦＦ）方式
ＰＷＭ（ＯＮ－ＯＦＦ）方式による電流、電圧波形
急峻な電圧、電流変化があり、ペルチェ素子の寿命を縮める原因になり、ノイズも放出します。
CH1（イエロー）：ペルチェ電圧波形
CH2（ブルー）：ペルチェ電流波形
リニア方式
リニア方式
（シリーズ方式、ドロッパー方式）
（シリーズ方式、ドロッパー方式）
リニア方式による電流、電圧波形
滑らかな電流制御が可能ですが、５０〜６０％の回路効率で装置が重く、大型です。
CH1（イエロー）：ペルチェ電圧波形
CH2（ブルー）：ペルチェ電流波形
PWM(矩形波)駆動とリニア駆動によるペルチェ素子の効率
ペルチェ素子へ矩形波で電流を流した場合とリニア電流を流した場合でペルチェ素子の効率が違います。
PWM駆動とリニア駆動でペルチェ素子の温度差が20℃の時、投入電力は25Wの差があります。
PWM駆動に比べ68%リニア駆動の方が低消費です。（当社測定による）
ＰＷＭとリニアの電流波形
ＰＷＭとリニアの電流波形
ＰＷＭとリニアの効率
ＰＷＭとリニアの効率
想定用途
想定用途
・精密温度制御が必要な光学装置
・高出力LD（レーザーダイオード）駆動用冷却装置
・分析機器・実験装置の温度安定化
・省電力を要求される発熱素子の熱管理
・ペルチェ素子の特性評価試験
理化学用途やレーザー発振器においては、微小な温度変動が波長や性能に直結します。
本製品は、±0.1℃以下の温度安定性を確保できるリニア電流制御と、必要最小限の電力投入による熱負荷の最適化を実現します。
特にGaN-HEMTによる高速スイッチングと低損失駆動は、単純なPWM制御（ON-OFF制御）に比べペルチェ素子の自己発熱を最大68%低減し、冷却時の応答性やエネルギー効率を重視する理化学用途、産業用途において高い有効性を示します。
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