Технологии Vitesco Компания, поставщик передовых приводных технологий и решений для электрификации, выбрала GaN (нитрид галлия) для повышения энергоэффективности своих воздушных преобразователей постоянного тока Gen5+ GaN. Транзисторы CoolGaN™ напряжением 650 В производства Компания Infineon Technologies AG значительно повышается общая производительность системы при одновременном снижении ее стоимости и повышении удобства использования. Компания Vitesco разработала новое поколение преобразователей постоянного тока, которые достигли исключительной плотности мощности (с коэффициентом полезного действия более 96%) и установили новые стандарты устойчивости в электросетях, электроснабжении и других областях. ОБС.

Преимущества транзисторов на основе GaN в области высокочастотной коммутации значительны, но наиболее важным преимуществом является повышенная скорость переключения, которая была увеличена со 100 кГц до более чем 250 кГц. Это обеспечивает чрезвычайно низкие потери при переключении, особенно в полумостах с жесткой коммутацией, при минимизации тепловых и системных потерь в целом. Кроме того, транзисторы CoolGaN от Infineon отличаются исключительной скоростью включения и выключения и заключены в корпус TOLT с верхним охлаждением. Устройства охлаждаются воздухом, что устраняет необходимость в жидкостном охлаждении и тем самым снижает общие затраты на систему.

Устройства напряжением 650 В повышают энергоэффективность и плотность энергопотребления, обеспечивая выходную мощность 800 В. Кроме того, они обладают низким сопротивлением включению (RDS(on)), равным 50 Мом, высоким переходным напряжением между стоком и источником, равным 850 В, максимальным током стока (IDS, max), равным 30 А, и максимальным током стока (IDS, max), равным 60 А.

Компания Vitesco Technologies использовала транзисторы GaN для разработки своих воздушных преобразователей постоянного тока Gen5+ GaN, оснащенных пассивным охлаждением, что позволило значительно снизить общую стоимость системы. Устройства GaN упрощают конструкцию преобразователя и механическую интеграцию. Следовательно, преобразователи постоянного тока могут быть удобно размещены в автомобиле, что снижает нагрузку на производителей. За счет использования GaN преобразователи могут быть увеличены до мощности 3,6 кВт и достичь удельной мощности, превышающей 4,2 кВт/л.

Преобразователи постоянного тока Gen5+ GaN Air обеспечивают КПД более 96% и демонстрируют улучшенные тепловые характеристики по сравнению с преобразователями Gen5 с жидкостным охлаждением. Их выходная мощность состоит из двух фаз и обеспечивает постоянный ток в 248 А при напряжении 14,5 В. Фазы могут быть объединены для достижения максимальной выходной мощности. Однако при работе менее чем на полную мощность также возможно отключить одну фазу и чередовать частоту переключения между двумя фазами. Кроме того, благодаря замене входных сигналов двух последовательных фаз преобразователи, использующие силовые транзисторы CoolGaN с номинальным напряжением 650 В, могут использоваться для создания структур напряжением 800 В без превышения максимальной способности устройства блокировать напряжение. Преобразователи используют топологию изолированного полумоста, включающую полумост на основе GaN, полностью изолированный трансформатор и активный выпрямительный блок для каждой фазы.