DC-DC轉換器在電動汽車和混合動力汽車中都是必不可少的，用於連接高電壓電池和低電壓輔助電路。這包括12 V電源的前大燈、車內燈、雨刷和車窗馬達、風扇，以及48 V電源的泵、轉向驅動裝置、照明系統、電加熱器和空調壓縮機。此外，DC-DC轉換器對於開發更多具有低壓功能的經濟節能車型也十分重要。TechInsights1的資料顯示，2023年全球汽車DC-DC轉換器的市場規模為40億美元，預計到2030年將增長至110億美元，預測期內的複合年增長率為 15%。其中，氮化鎵（GaN）發揮著至關重要的作用，因為它可用於提高 DC-DC 轉換器和車載充電器（OBC）的功率密度。因此，現代驅動技術和電氣化解決方案領導供應商緯湃科技（Vitesco Technologies）選擇了GaN來提高其 Gen5+ GaN Air DC-DC轉換器的電源效率。英飛凌科技股份有限公司（FSE代碼：IFX / OTCQX代碼：IFNNY）的CoolGaN™電晶體650 V能夠在顯著提升整體系統性能的同時，更大程度地降低系統成本並增加易用性。其幫助緯湃科技打造了新一代DC-DC轉換器，並為電網、電源和OBC的功率密度（效率超過 96%）和永續性樹立了新標準。
基於GaN的電晶體在高頻開關應用中擁有顯著優勢，但更重要的是其開關速度已從100 kHz提高至 250 kHz 以上。因此，即使在硬式開關半橋中，開關損耗也非常低，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™電晶體具有很高的導通和關斷速度，並採用頂部散熱TOLT封裝。由於該系列電晶體採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元件還提高了電源效率和密度，支援800 V輸出功率。其導通電阻（RDS(on)）為50 mΩ，瞬態漏極至源極電壓為 850 V，IDS,max和 IDSmax,pulse分別為30 A和60 A。
英飛凌資深副總裁暨GaN系統業務線負責人Johannes Schoiswohl表示：「很高興看到像緯湃科技這樣的業界領導者採用英飛凌GaN元件，並在其應用中不斷創新。如同這次從液冷系統轉變為風冷系統一樣，GaN的巨大價值在於它改變了典範。」
透過GaN電晶體，緯湃科技設計出具有被動冷卻功能的Gen5+ GaN Air DC-DC轉換器，降低了總體系統成本。GaN元件還能簡化轉換器設計和機械整合，使DC-DC轉換器能夠靈活地安裝在車輛中，減少了製造商的工作量。使用GaN電晶體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 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。相位能夠合併，以實現最大輸出功率，還可以在部分負載的工況下關閉一個相位，並在兩個相位之間交錯開關頻率。此外，透過串聯切換兩個相位的輸入，基於CoolGaN™功率電晶體650 V的轉換器能夠在不超出半導體元件阻斷電壓上限的情況下實現800 V架構。該系列轉換器的另一個特點是採用隔離式半橋拓撲結構，包括一個基於GaN的半橋、一個完全隔離的變壓器和一個適用於各個相的主動式整流器。
供貨情況
英飛凌CoolGaN™電晶體650 V現已上市。欲瞭解英飛凌 GaN 解決方案的更多資訊，敬請瀏覽 www.infineon.com/gan。
CoolGaN™電晶體650 V
關於英飛凌
英飛凌科技股份有限公司是全球電源系統及物聯網半導體的領導廠商。英飛凌以其產品及解決方案驅動低碳化及數位化。英飛凌在全球擁有約 58,600名員工，2023 會計年度 (截至9月底)，公司營收約為 163億歐元。
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