直流-直流（DC-DC）轉換器在電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)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(chē)內燈、雨刮和車(chē)窗電機、風(fēng)扇，以及48 V電源的泵、轉向驅動(dòng)裝置、照明系統、電加熱器和空調壓縮機。此外，DC-DC轉換器對于開(kāi)發(fā)更多具有低壓功能的經(jīng)濟節能車(chē)型也十分重要。TechInsights1的數據顯示，2023年全球汽車(chē)DC-DC轉換器的市場(chǎng)規模為40億美元，預計到2030年將增長(cháng)至110億美元，預測期內的復合年增長(cháng)率為 15%。其中，氮化鎵（GaN）發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用，因為它可用于提高 DC-DC 轉換器和車(chē)載充電器（OBC）的功率密度。因此，領(lǐng)先的現代驅動(dòng)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(lái)提高其 Gen5+ GaN Air DC-DC轉換器的電源效率。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(zhù)提升整體系統性能的同時(shí)，更大程度地降低系統成本并增加易用性。其幫助緯湃科技打造了新一代DC-DC轉換器，并為電網(wǎng)、電源和OBC的功率密度（效率超過(guò) 96%）和可持續性樹(shù)立了新標準。
CoolGaN晶體管650 V 基于GaN的晶體管在高頻開(kāi)關(guān)應用中擁有顯著(zhù)優(yōu)勢，但更重要的是其開(kāi)關(guān)速度已從100 kHz提高至 250 kHz 以上。因此，即使在硬開(kāi)關(guān)半橋中，開(kāi)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系統業(yè)務(wù)線(xiàn)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轉變?yōu)轱L(fēng)冷系統一樣，GaN的巨大價(jià)值在于它改變了范式�！� 通過(guò)GaN晶體管，緯湃科技設計出具有被動(dòng)冷卻功能的Gen5+ GaN Air DC-DC轉換器，降低了總體系統成本。GaN器件還能簡(jiǎn)化轉換器設計和機械集成，使DC-DC轉換器能夠靈活地安裝在車(chē)輛中，減少了制造商的工作量。使用GaN晶體管還可將轉換器的功率提升至 3.6 kW，功率密度提升至 4.2 kW/l以上。與 Gen5 液冷轉換器相比，Gen5+ GaN Air DC-DC 轉換器的效率超過(guò) 96%，熱性能得到改善。它們可在14.5 V 連續電壓下提供 248 A 的兩相輸出。相位能夠合并，以實(shí)現最大輸出功率，還可以在部分負載的工況下關(guān)閉一個(gè)相位，并在兩個(gè)相位之間交錯開(kāi)關(guān)頻率。此外，通過(guò)串聯(lián)切換兩個(gè)相位的輸入，基于CoolGaN功率晶體管650 V的轉換器能夠在不超出半導體器件阻斷電壓上限的情況下實(shí)現800 V架構。該系列轉換器的另一個(gè)特點(diǎn)是采用隔離式半橋拓撲結構，包括一個(gè)基于GaN的半橋、一個(gè)完全隔離的變壓器和一個(gè)適用于各個(gè)相的有源整流器。 供貨情況 英飛凌CoolGaN晶體管650 V現已上市。了解英飛凌 GaN 解決方案的更多信息，敬請訪(fǎng)問(wèn) www.infineon.com/gan。 |
