Transphorm公司近日宣布SuperGaNTM品牌旗下的首款Gen V氮化鎵功率器件開始提供樣品。這款新型Gen V器件(TP65H015G5WS)瞄準(zhǔn)電動汽車(EV)市場應(yīng)用，具有SuperGaN系列固有的諸多優(yōu)勢，包括增強(qiáng)的性能、易設(shè)計(jì)性、以及優(yōu)化的成本結(jié)構(gòu)。

值得一提的是，Transphorm公司的Gen V氮化鎵解決方案具有超低的器件封裝級的導(dǎo)通電阻，與采用標(biāo)準(zhǔn)TO-247-3封裝的碳化硅(SiC)相比，功耗降低了25%，大大提升了GaN功率器件在EV功率轉(zhuǎn)換市場上的應(yīng)用潛力。

 

Transphorm今年上半年就與汽車行業(yè)先進(jìn)的獨(dú)立供應(yīng)商Marelli宣布建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，共同開發(fā)基于GaN的新型汽車/EV功率轉(zhuǎn)換解決方案，包括適用于電動及混合動力汽車的車載充電器(OBC)、DC-DC轉(zhuǎn)換器和動力系統(tǒng)的逆變器。到目前為止，Marelli已向Transphorm做出400萬美元的股權(quán)投資，并承諾在2021年第一季度追加100萬美元的股權(quán)投資。

 

Marelli電動動力系統(tǒng)首席執(zhí)行官Joachim Fetzer博士表示，兩家攜手合作評估Transphorm的先進(jìn)GaN器件，目標(biāo)在于為EV產(chǎn)品的長期發(fā)展路線提供支持。

 

關(guān)于氮化鎵器件在EV市場的應(yīng)用前景，Joachim Fetzer評論道：

 

Transphorm分立器件封裝形式的GaN，采用橋式配置，功率可達(dá)10千瓦。這說明GaN在電動汽車轉(zhuǎn)換器和逆變器中的應(yīng)用前景令人振奮。

 

Transphorm聯(lián)合創(chuàng)始人兼COOPrimit Parikh表示：

 

“通過不斷創(chuàng)新，目前我們SuperGaN FET技術(shù)平臺下使用標(biāo)準(zhǔn)TO-247-3封裝的器件，能夠達(dá)到超低的導(dǎo)通電阻。這將有利于瞄準(zhǔn)電動汽車及其它更高功率轉(zhuǎn)換市場應(yīng)用。使用單個(gè)器件將千瓦功率級提高到兩位數(shù)，進(jìn)一步證明氮化鎵具有提供更高性能、更低系統(tǒng)成本和更高功率密度的能力。以前需要并聯(lián)才能達(dá)到的功率級，使用Transphorm的Gen V氮化鎵平臺，有了新的設(shè)計(jì)可能性，而且，同時(shí)仍能做到超過99%的效率。”

 

SuperGaN Gen V平臺融合了Transphorm上一代Gen IV技術(shù)的所有經(jīng)驗(yàn)，這包括，

 

·擁有專利的減小封裝電感的技術(shù)

 

·易設(shè)計(jì)性和易驅(qū)動性(Vth為4V的抗擾性）

 

·+/- 20 Vmax的柵極穩(wěn)健性

 

·簡化并更小的裝配結(jié)構(gòu)

 

最近，EEWorld刊登了一篇題為“Pushing the Boundaries of High Voltage GaN Power Conversion”文章，將Transphorm公司的TP65H015G5WS與采用標(biāo)準(zhǔn)TO-247-3封裝、導(dǎo)通電阻類似的高端SiC MOSFET進(jìn)行了比較。這兩款器件在半橋同步升壓轉(zhuǎn)換器中均以70kHz的頻率運(yùn)行，最高功率為12 kW，結(jié)果是Transphorm的GaN器件損耗降低了至少25%。

 

目前，Transphorm已開始供應(yīng)SuperGaN Gen V FET的樣品。這是一款電阻15mΩ、電壓 650V的器件。當(dāng)下流行的單芯片e-mode GaN技術(shù)（因?yàn)槠鋿艠O靈敏度的限制）還未推出類似器件。該解決方案最低電阻(R)與采用分立器件封裝形式的標(biāo)準(zhǔn)SiC MOSFET相當(dāng)，能夠根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用的需求，驅(qū)動10 kW以上的功率。目標(biāo)應(yīng)用包括EV的OBC和動力系統(tǒng)逆變器、機(jī)架式數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的電源、工業(yè)應(yīng)用不間斷電源、以及光伏可再生能源的逆變器。

 

TP65H015G5WS也可用于裸片級封裝模塊的解決方案中，通過進(jìn)一步的并聯(lián)實(shí)現(xiàn)更高的功率級。Transphorm預(yù)計(jì)其Gen V FET器件將在2021年年中獲得JEDEC認(rèn)證，隨后預(yù)期也將獲得AEC-Q101認(rèn)證。