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纬湃科技采用英飞凌CoolGaN晶体管,打造功率密度领先的DC-DC转换器

关键词:晶体管 DC-DC转换器 电动汽车

时间:2024-08-16 14:13:44      来源:中电网

​​​​​​​直流-直流(DC-DC)转换器在电动汽车和混合动力汽车中都是必不可少的,用于连接高压电池和低压辅助电路。这包括12 V电源的前大灯、车内灯、雨刮和车窗电机、风扇,以及48 V电源的泵、转向驱动装置、照明系统、电加热器和空调压缩机。此外,DC-DC转换器对于开发更多具有低压功能的经济节能车型也十分重要。

直流-直流(DC-DC)转换器在电动汽车和混合动力汽车中都是必不可少的,用于连接高压电池和低压辅助电路。这包括12 V电源的前大灯、车内灯、雨刮和车窗电机、风扇,以及48 V电源的泵、转向驱动装置、照明系统、电加热器和空调压缩机。此外,DC-DC转换器对于开发多具有低压功能的经济节能车型十分重要。TechInsights1的数据显示2023年全球汽车DC-DC转换器市场规模为40亿美元,预计到2030年将增长110亿美元,预测期内的复合年增长率为 15%其中,氮化镓(GaN)发挥着至关重要的作用,因为它可用于提高 DC-DC 转换器和车载充电器(OBC)的功率密度。因此领先的现代驱动技术和电气化解决方案供应商纬湃科技Vitesco Technologies选择GaN来提高其 Gen5+ GaN Air DC-DC转换器的电源效率。英飞凌科技股份公司FSE代码IFX / OTCQX代码IFNNYCoolGaN™晶体管650 V能够在显著提升整体系统性能的同时,更大程度地降低系统成本并增加易用性。其帮助纬湃科技打造了新一代DC-DC转换器,并为电网、电源和OBC功率密度效率超过 96%和可持续性树立了新标准。

 

CoolGaN晶体管650 V

基于GaN的晶体管在高频开关应用中拥有显著优势,但更重要的是开关速度已从100 kHz提高 250 kHz 以上。因此,即使在硬开关半桥中,开关损耗也非常低,而且更大程度地降低了热损耗和整体系统损耗。此外,英飞凌的CoolGaN™晶体管具有很高的导通和关断速度,采用顶部散热TOLT封装。由于该系列晶体管采取空气冷却而非液体冷却因此降低了整体系统成本。这些650 V器件还提高了电源效率和密度支持800 V输出功率导通电阻RDS(on)50 mΩ瞬态漏极至源极电压为 850 VIDS,maxIDSmax,pulse分别为30 A60 A

英飞凌科技高级副总裁兼GaN系统业务线负责人Johannes Schoiswohl表示:很高兴看到像纬湃科技这样的行业领导者采用英飞凌GaN器件并在应用中不断创新。如同这次从液冷系统转变为风冷系统一样GaN巨大价值在于它改变了范式

通过GaN晶体管,纬湃科技设计出具有被动冷却功能的Gen5+ GaN Air DC-DC转换器,降低了总体系统成本。GaN器件简化转换器设计和机械集成,使DC-DC转换器能够灵活地安装在车辆中,减少了制造商的工作量。使用GaN晶体管还可将转换器的功率提 3.6 kW,功率密度提 4.2 kW/l以上。 Gen5 液冷转换器相比Gen5+ GaN Air DC-DC 转换器的效率超过 96%热性能得到改善。它们可在14.5 V 连续电压下提供 248 A 的两相输出。相位能够合并,以实现最大输出功率还可以在部分负载的工况下关闭一个相位,并在两个相位之间交错开关频率。此外,通过串联切换两个相位的输入,基于CoolGaN™功率晶体管650 V转换器能够在超出半导体器件阻断电压上限的情况下实现800 V架构。该系列转换器的另一个特点是采用隔离式半桥拓扑结构,包括个基于GaN的半桥、一个完全隔离的变压器和一个适用于各个相的有源整流器。

供货情况

英飞凌CoolGaN™晶体管650 V现已上市。了解英飞凌 GaN 解决方案的更多信息,请访问 www.infineon.com/gan

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