Transphorm新型Gen V氮化镓功率器件瞄准电动汽车市场

Transphorm公司近日宣布SuperGaNTM品牌旗下的首款Gen V氮化镓功率器件开始提供样品。这款新型Gen V器件(TP65H015G5WS)瞄准电动汽车(EV)市场应用，具有SuperGaN系列固有的诸多优势，包括增强的性能、易设计性、以及优化的成本结构。

值得一提的是，Transphorm公司的Gen V氮化镓解决方案具有超低的器件封装级的导通电阻，与采用标准TO-247-3封装的碳化硅(SiC)相比，功耗降低了25%，大大提升了GaN功率器件在EV功率转换市场上的应用潜力。

 

Transphorm今年上半年就与汽车行业先进的独立供应商Marelli宣布建立战略合作关系，共同开发基于GaN的新型汽车/EV功率转换解决方案，包括适用于电动及混合动力汽车的车载充电器(OBC)、DC-DC转换器和动力系统的逆变器。到目前为止，Marelli已向Transphorm做出400万美元的股权投资，并承诺在2021年第一季度追加100万美元的股权投资。

 

Marelli电动动力系统首席执行官Joachim Fetzer博士表示，两家携手合作评估Transphorm的先进GaN器件，目标在于为EV产品的长期发展路线提供支持。

 

关于氮化镓器件在EV市场的应用前景，Joachim Fetzer评论道：

 

Transphorm分立器件封装形式的GaN，采用桥式配置，功率可达10千瓦。这说明GaN在电动汽车转换器和逆变器中的应用前景令人振奋。

 

Transphorm联合创始人兼COOPrimit Parikh表示：

 

“通过不断创新，目前我们SuperGaN FET技术平台下使用标准TO-247-3封装的器件，能够达到超低的导通电阻。这将有利于瞄准电动汽车及其它更高功率转换市场应用。使用单个器件将千瓦功率级提高到两位数，进一步证明氮化镓具有提供更高性能、更低系统成本和更高功率密度的能力。以前需要并联才能达到的功率级，使用Transphorm的Gen V氮化镓平台，有了新的设计可能性，而且，同时仍能做到超过99%的效率。”

 

SuperGaN Gen V平台融合了Transphorm上一代Gen IV技术的所有经验，这包括，

 

·拥有专利的减小封装电感的技术

 

·易设计性和易驱动性(Vth为4V的抗扰性）

 

·+/- 20 Vmax的栅极稳健性

 

·简化并更小的装配结构

 

最近，EEWorld刊登了一篇题为“Pushing the Boundaries of High Voltage GaN Power Conversion”文章，将Transphorm公司的TP65H015G5WS与采用标准TO-247-3封装、导通电阻类似的高端SiC MOSFET进行了比较。这两款器件在半桥同步升压转换器中均以70kHz的频率运行，最高功率为12 kW，结果是Transphorm的GaN器件损耗降低了至少25%。

 

目前，Transphorm已开始供应SuperGaN Gen V FET的样品。这是一款电阻15mΩ、电压 650V的器件。当下流行的单芯片e-mode GaN技术（因为其栅极灵敏度的限制）还未推出类似器件。该解决方案最低电阻(R)与采用分立器件封装形式的标准SiC MOSFET相当，能够根据目标应用的需求，驱动10 kW以上的功率。目标应用包括EV的OBC和动力系统逆变器、机架式数据中心服务器的电源、工业应用不间断电源、以及光伏可再生能源的逆变器。

 

TP65H015G5WS也可用于裸片级封装模块的解决方案中，通过进一步的并联实现更高的功率级。Transphorm预计其Gen V FET器件将在2021年年中获得JEDEC认证，随后预期也将获得AEC-Q101认证。