ICeGaN HEMT 和 IGBT 的并聯(lián)組合降低了成本、實現(xiàn)高效率

2025年3月11日 英國劍橋 -無晶圓廠環(huán)?？萍及雽?dǎo)體公司 Cambridge GaN Devices(CGD)開發(fā)了一系列高能效氮化鎵(GaN)功率器件，使更加環(huán)保的電子產(chǎn)品非常易于設(shè)計和運(yùn)行。CGD今日推出的 Combo ICeGaN® 解決方案使 CGD 利用其 ICeGaN® 氮化鎵(GaN)技術(shù)滿足100kW 以上的電動汽車動力系統(tǒng)應(yīng)用，該市場超過100億美元。Combo ICeGaN®將智能 ICeGaN HEMT IC 和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)組合在同一個模塊或集成功率管理器件(IPM)中，最大限度地提高了效率，為昂貴的碳化硅(SiC)解決方案提供了具有成本效益的替代方案。

Giorgia longobardi博士 | CGD 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官

“目前，電動汽車動力系統(tǒng)逆變器要么使用低成本、在輕負(fù)載條件下效率低的 IGBT，要么使用高效但價格昂貴的 SiC 器件。我們新推出的聯(lián)合 ICeGaN 解決方案將通過智慧地結(jié)合 GaN 和硅技術(shù)的優(yōu)勢保持器件的低成本和高效率，徹底改變電動汽車行業(yè)，為電動汽車提供更快的充電和更長的續(xù)航里程。CGD已經(jīng)與一級電動汽車制造商及其供應(yīng)鏈合作伙伴展開合作，將這項先進(jìn)技術(shù)推向市場。”

CGD 專有的 Combo ICeGaN 解決方案利用了 ICeGaN 和 IGBT 器件具有相似驅(qū)動電壓范圍(例如0-20V)和出色柵極穩(wěn)健性的特點(diǎn)，讓雙方在并行架構(gòu)中運(yùn)行。由于 ICeGaN 的開關(guān)非常高效，器件在相對較低的電流(輕負(fù)載)下運(yùn)行時具有低導(dǎo)通和低開關(guān)損耗;而在相對較高的電流(接近滿載或浪涌條件)下 IGBT 可以主導(dǎo)，因此 Combo ICeGaN 得益于 IGBT 的高飽和電流和雪崩箝位能力和ICeGaN 的高效開關(guān)性能。還有，在較高溫度下，IGBT 的雙極性元件將在較低的導(dǎo)通電壓下開始導(dǎo)通，補(bǔ)充 ICeGaN 中的電流損失。相反，在較低的溫度下，ICeGaN 將吸收更多的電流。在智能的管理下，其傳感和保護(hù)功能可更加優(yōu)化地驅(qū)動 Combo ICeGaN，增強(qiáng) ICeGaN 和 IGBT 器件的安全工作區(qū)(SOA)。

ICeGaN 技術(shù)使電動汽車工程師能夠在DC-DC轉(zhuǎn)換器、車載充電器(OBC)和某些潛在的牽引逆變器方案中享受 GaN 的優(yōu)勢。Combo ICeGaN 則將 CGD 的 GaN 技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)一步擴(kuò)展到更大的、100kW 以上的牽引逆變器市場。CGD 的 ICeGaN IC 久經(jīng)市場檢驗，IGBT 也已在牽引逆變器和電動汽車應(yīng)用方面有著悠久而可靠的歷史。CGD 還擁有專有的 ICeGaN 器件與 SiC MOSFET 并聯(lián)的解決方案。更多細(xì)節(jié)已披露在IEDM paper中。CGD預(yù)計將在今年年底前推出 Combo ICeGaN 的演示板。

FLORIN UDREA 教授 | CGD 創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官

“我已經(jīng)在功率器件領(lǐng)域工作了三十年，這是我第一次看到如此完美互補(bǔ)的技術(shù)搭配。ICeGaN 速度極快，在輕負(fù)載條件下表現(xiàn)出色;而 IGBT 在滿載、浪涌條件和高溫下具有巨大的優(yōu)勢。ICeGaN 提供片上智能;IGBT 提供雪崩能力。它們都是硅基，具有成本、結(jié)構(gòu)和便于制造的優(yōu)勢?！?

CGD 將參加于2025年3月16日至20日舉辦的APEC(應(yīng)用電力電子會議和博覽會)。如需了解更多聯(lián)合ICeGaN 的詳細(xì)信息，敬請蒞臨位于佐治亞州亞特蘭大佐治亞世界會議中心的2039號 CGD 展位。