電動汽車領域正經歷一場技術革命,設計師們正致力於通過技術創新,讓電動汽車變得更加輕量化、智慧化,並減少對環境的影響。在這場變革中,氮化鎵(GaN)汽車級功率器件的引入,無疑成為了推動電動汽車發展的關鍵力量。
GaN器件以其出色的性能,在功率轉換、高頻開關以及熱管理方面展現出了突破性進展。這些元件不僅具備出色的抗振動和耐高溫能力,還能在嚴苛的汽車環境中穩定運行,為動力系統的緊湊設計提供了可能,從而減輕了車身重量。
在熱管理方面,GaN器件的卓越性能極大地降低了對傳統龐大散熱器和冷卻系統的依賴。這不僅進一步減輕了車輛的整體重量,還提升了電動汽車的能效和可持續性。通過減少功率損耗和提升系統效率,GaN器件在電動汽車的全生命週期中帶來了顯著的成本效益,同時減少了碳排放,推動了電動汽車的環保發展。
逆變器作為電動汽車中的關鍵部件,其性能直接影響著電動汽車的續航和動力表現。而GaN器件的應用,使得逆變器設計得以更加小型化、輕量化,並且效率更高。一款基於GaN的三相400伏電池牽引逆變器,憑藉其顯著提升的能效和功率密度,以及降低的能量損耗、體積和重量,完美滿足了消費者對低成本、高續航電動汽車的期待。
這款逆變器採用了三電平拓撲結構,有效降低了總體開關損耗。為了優化散熱性能,設計團隊採用了絕緣頂部冷卻表面貼裝封裝技術,使得輸出相電流可承受高達100安均方根值。該設計不僅支援三電平開環逆變和多脈衝配置,還在集成D3GaN功率開關后實現了99.3%的最大效率(在40千赫的開關頻率下)。D3GaN技術將高密度橫向GaN功率晶體管整合為常閉器件,具備超低導通電阻和高效開關性能,同時整合的安全功能確保了系統的啟停安全。
該逆變器的整體尺寸僅為26.9×21.4×3.5釐米,功率密度高達50千瓦/升(含液冷),總重量約為2.5千克。通過熱成像相機,可以清晰地測量到PCB板上的開關溫度,進一步確保了系統的穩定運行。
除了逆變器之外,GaN器件在其他系統模組中也發揮著重要作用。憑藉其更高的能量轉換效率和更低的損耗,GaN器件實現了快速充電功能,極大地提升了用戶體驗。無論是住宅還是商用充電樁,GaN器件都能提供高壓支援與擴展功能。同時,DC/DC轉換器也受益於GaN器件的性能提升,更加高效地管理著高壓電池組與低壓系統之間的電力分配。
在這場電動汽車技術革命中,浮思特科技作為擁有核心技術的電子元器件供應商和解決方案商,深耕功率器件領域,為客戶提供包括IGBT、IPM模組等功率器件以及單片機(MCU)、觸摸晶元在內的多種產品。這些創新技術的應用,將進一步推動電動汽車領域的發展,為消費者帶來更加高效、環保、智慧的出行體驗。