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)瞄準電動汽車(EV)市場應用,具有SuperGaN系列固有的諸多優勢,包括增強的性能、易設計性、以及優化的成本結構。

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通電阻,與采用標準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功率轉換市場上的應用潛力。
Transphorm今年上半年就與汽車行業先進的獨立供應商Marelli宣布建立戰略合作關系,共同開發基于GaN的新型汽車/EV功率轉換解決方案,包括適用于電動及混合動力汽車的車載充電器(OBC)、DC-DC轉換器和動力系統的逆變器。到目前為止,Marelli已向Transphorm做出400萬美元的股權投資,并承諾在2021年第一季度追加100萬美元的股權投資。
Marelli電動動力系統首席執行官Joachim Fetzer博士表示,兩家攜手合作評估Transphorm的先進GaN器件,目標在于為EV產品的長期發展路線提供支持。
關于氮化鎵器件在EV市場的應用前景,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10千瓦。這說明GaN在電動汽車轉換器和逆變器中的應用前景令人振奮。
Transphorm聯合創始人兼COOPrimit Parikh表示:
“通過不斷創新,目前我們SuperGaN FET技術平臺下使用標準TO-247-3封裝的器件,能夠達到超低的導通電阻。這將有利于瞄準電動汽車及其它更高功率轉換市場應用。使用單個器件將千瓦功率級提高到兩位數,進一步證明氮化鎵具有提供更高性能、更低系統成本和更高功率密度的能力。以前需要并聯才能達到的功率級,使用Transphorm的Gen V氮化鎵平臺,有了新的設計可能性,而且,同時仍能做到超過99%的效率。”
Transphorm的SuperGaN?技術性能優于碳化硅?
SuperGaN Gen V平臺融合了Transphorm上一代Gen IV技術的所有經驗,這包括,
·擁有專利的減小封裝電感的技術
·易設計性和易驅動性(Vth為4V的抗擾性)
·+/- 20 Vmax的柵極穩健性
·簡化并更小的裝配結構
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與采用標準TO-247-3封裝、導通電阻類似的高端SiC MOSFET進行了比較。這兩款器件在半橋同步升壓轉換器中均以70kHz的頻率運行,最高功率為12 kW,結果是Transphorm的GaN器件損耗降低了至少25%。
目前,Transphorm已開始供應SuperGaN Gen V FET的樣品。這是一款電阻15mΩ、電壓 650V的器件。當下流行的單芯片e-mode GaN技術(因為其柵極靈敏度的限制)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準SiC MOSFET相當,能夠根據目標應用的需求,驅動10 kW以上的功率。目標應用包括EV的OBC和動力系統逆變器、機架式數據中心服務器的電源、工業應用不間斷電源、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,通過進一步的并聯實現更高的功率級。Transphorm預計其Gen V FET器件將在2021年年中獲得JEDEC認證,隨后預期也將獲得AEC-Q101認證。