Größere Reichweite
650-V-ICeGaN-Bauteil für Automobilanwendungen
Cambridge GaN Devices (CGD) hat ein 650-V-GaN-IC für Automobilanwendungen entwickelt, der den Wirkungsgrad des Wechselrichters verbessert. ICeGaN ermöglicht kleinere und leichtere Wechselrichter, mit denen sich die Reichweite von Elektrofahrzeugen verlängern lässt.
Eine besondere Herausforderung bei leistungsstarken Antriebsumrichtern besteht darin, mehrere GaN-Bauelemente parallel zu betreiben. Dabei müssen die einzelnen Komponenten normalerweise sorgfältig aufeinander abgestimmt werden, um eine gleichmäßige Lastverteilung sicherzustellen. Die ICeGaN-Technologie übernimmt diese Balance automatisch und kommt ohne zusätzliche Ausgleichsschaltungen oder aufwendig selektierte Bauteile aus.
Mit einem niedrigen Durchlasswiderstand von nur 9 mΩ sorgt das neue ICeGaN-Bauteil für deutlich geringere Verluste im gesamten Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs, wodurch der Bedarf an Wärmemanagementstrategien und -komponenten sinkt. Ein weiterer Vorteil ist die Fähigkeit zum Schalten mit höheren Frequenzen, was eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung des Antriebssystems ermöglicht und die Reichweite des Fahrzeugs erhöht.
Darüber hinaus vereinfacht das ICeGaN-Bauteil die Ansteuerung über Gate-Treiber und erleichtert den Parallelbetrieb mehrerer GaN-Bauelemente für höhere Leistungsanforderungen. Der in die Komponenten integrierte Hilfstransistor unterdrückt Störsignale aus der Gate-Ansteuerung und erhöht dadurch die Störfestigkeit des Bauelements.
Zusätzlich verfügt das Bauelement über eine integrierte Temperaturüberwachung, die eine präzisere Systemsteuerung und erweiterte Diagnosefunktionen ermöglicht. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des elektrischen Antriebsstrangs.
CGD hat bereits einen mehrstufigen GaN-Wechselrichter mit 800 V DC vorgestellt, der Elektromotoren mit einer Spitzenleistung von über 100 kW und einer Dauerleistung von 75 kW versorgen kann und damit für eine breite Palette von Hochspannungsanwendungen in der Elektrifizierung und Antriebstechnik geeignet ist.
Verfügbarkeit
CGD gab kürzlich bekannt, dass das Unternehmen mit GlobalFoundries (GF) zusammenarbeitet, um diese und andere Bauelemente herzustellen. Ein 9-mΩ-Prototyp-IC wird derzeit an interessierte Kunden ausgeliefert. Nach Unternehmensangaben arbeitet CGD mit mehreren Automobil-OEMs und Tier-1-Zulieferern an EV-Antriebssträngen mit ICeGaN-Bauelementen.