【2024年8月16日,德國慕尼黑訊】直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器在電動汽車和混合動力汽車中都是必不可少的,用于連接高壓電池和低壓輔助電路,。這包括12 V電源的前大燈、車內(nèi)燈,、雨刮和車窗電機、風扇,,以及48 V電源的泵,、轉(zhuǎn)向驅(qū)動裝置、照明系統(tǒng),、電加熱器和空調(diào)壓縮機,。此外,DC-DC轉(zhuǎn)換器對于開發(fā)更多具有低壓功能的經(jīng)濟節(jié)能車型也十分重要,。TechInsights1的數(shù)據(jù)顯示,,2023年全球汽車DC-DC轉(zhuǎn)換器的市場規(guī)模為40億美元,預計到2030年將增長至110億美元,,預測期內(nèi)的復合年增長率為 15%,。其中,,氮化鎵(GaN)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因為它可用于提高 DC-DC 轉(zhuǎn)換器和車載充電器(OBC)的功率密度,。因此,領(lǐng)先的現(xiàn)代驅(qū)動技術(shù)和電氣化解決方案供應商緯湃科技(Vitesco Technologies)選擇了GaN來提高其 Gen5+ GaN Air DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源效率,。英飛凌科技股份公司(FSE代碼:IFX / OTCQX代碼:IFNNY)的CoolGaN?晶體管650 V能夠在顯著提升整體系統(tǒng)性能的同時,,更大程度地降低系統(tǒng)成本并增加易用性。其幫助緯湃科技打造了新一代DC-DC轉(zhuǎn)換器,,并為電網(wǎng),、電源和OBC的功率密度(效率超過 96%)和可持續(xù)性樹立了新標準。
基于GaN的晶體管在高頻開關(guān)應用中擁有顯著優(yōu)勢,,但更重要的是其開關(guān)速度已從100 kHz提高至 250 kHz 以上,。因此,即使在硬開關(guān)半橋中,,開關(guān)損耗也非常低,,而且更大程度地降低了熱損耗和整體系統(tǒng)損耗。此外,,英飛凌的CoolGaN?晶體管具有很高的導通和關(guān)斷速度,,并采用頂部散熱TOLT封裝。由于該系列晶體管采取空氣冷卻而非液體冷卻,,因此降低了整體系統(tǒng)成本,。這些650 V器件還提高了電源效率和密度,支持800 V輸出功率,。其導通電阻(RDS(on))為50 mΩ,,瞬態(tài)漏極至源極電壓為 850 V,IDS,max和IDSmax,pulse分別為30 A和60 A,。
英飛凌科技高級副總裁兼GaN系統(tǒng)業(yè)務線負責人Johannes Schoiswohl表示:“很高興看到像緯湃科技這樣的行業(yè)領(lǐng)導者采用英飛凌GaN器件并在應用中不斷創(chuàng)新,。如同這次從液冷系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)轱L冷系統(tǒng)一樣,GaN的巨大價值在于它改變了范式,?!?nbsp;
通過GaN晶體管,緯湃科技設(shè)計出具有被動冷卻功能的Gen5+ GaN Air DC-DC轉(zhuǎn)換器,,降低了總體系統(tǒng)成本,。GaN器件還能簡化轉(zhuǎn)換器設(shè)計和機械集成,使DC-DC轉(zhuǎn)換器能夠靈活地安裝在車輛中,,減少了制造商的工作量,。使用GaN晶體管還可將轉(zhuǎn)換器的功率提升至 3.6 kW,功率密度提升至 4.2 kW/l以上,。與 Gen5 液冷轉(zhuǎn)換器相比,,Gen5+ GaN Air DC-DC 轉(zhuǎn)換器的效率超過 96%,,熱性能得到改善。它們可在14.5 V 連續(xù)電壓下提供 248 A 的兩相輸出,。相位能夠合并,,以實現(xiàn)最大輸出功率,還可以在部分負載的工況下關(guān)閉一個相位,,并在兩個相位之間交錯開關(guān)頻率,。此外,通過串聯(lián)切換兩個相位的輸入,,基于CoolGaN?功率晶體管650 V的轉(zhuǎn)換器能夠在不超出半導體器件阻斷電壓上限的情況下實現(xiàn)800 V架構(gòu),。該系列轉(zhuǎn)換器的另一個特點是采用隔離式半橋拓撲結(jié)構(gòu),包括一個基于GaN的半橋,、一個完全隔離的變壓器和一個適用于各個相的有源整流器,。
供貨情況
英飛凌CoolGaN?晶體管650 V現(xiàn)已上市。