ICeGaN HEMT與IGBT的並聯(lián)組合實現(xiàn)了高效率與低成本的雙重優(yōu)勢

無晶圓廠環(huán)保科技半導體公司Cambridge GaN Devices (CGD)專注於開發(fā)高能效氮化鎵（GaN）功率器件，致力於簡化綠色電子產品的設計和實施。近日，CGD進一步公佈了關於ICeGaN® GaN 技術解決方案的詳情，該方案將助力公司進軍功率超過100kW的電動汽車動力總成應用市場，這一市場規(guī)模預計超過100億美元。Combo ICeGaN®通過將智慧ICeGaN HEMT IC與IGBT（絕緣柵雙極晶體管）集成在同一模組或智慧功率模組（IPM）中，不僅實現(xiàn)了高效率，還提供一種更具有成本效益的替代方案，以取代昂貴的碳化矽（SiC）解決方案。

GIORGIA LONGOBARDI博士 |CGD創(chuàng)辦人兼首席執(zhí)行長“目前，電動汽車動力總成的逆變器主要面臨兩種選擇：一種是採用低成本的IGBT，但在輕負載條件下效率較低; 另一種是使用效率極高但價格昂貴的碳化矽（SiC）器件。 我們全新的Combo ICeGaN解決方案通過智慧結合氮化鎵（GaN）和矽技術的優(yōu)勢，為電動汽車行業(yè)帶來革命性突破，在顯著降低成本的同時實現(xiàn)最高效率。這將實現(xiàn)更快的充電速度和更長的續(xù)航里程。 我們已與多家頂級電動汽車製造商及其供應鏈合作夥伴緊密合作，加速將這一技術創(chuàng)新推向市場。 ”

獨特的Combo ICeGaN技術解決方案充分利用了ICeGaN與IGBT器件在驅動電壓範圍（如 0-20V）和柵極耐受性方面的相似性，使兩者能夠在並聯(lián)架構中高效協(xié)同工作。在實際運行中，ICeGaN開關在較低電流（輕負載）下表現(xiàn)出較高的效率，具備低導通損耗和低開關損耗; 而IGBT則在較高電流（接近滿載或浪湧條件）時發(fā)揮主導作用。Combo ICeGaN還結合了IGBT的高飽和電流和雪崩鉗位能力，以及ICeGaN 的高效開關特性，進一步提升了整體性能。 在高溫環(huán)境下，IGBT的雙極特性使其能在較低的導通電壓下導通，從而有效彌補 ICeGaN 的電流損失; 相反，在低溫條件下，ICeGaN將承擔更多的電流。這一方案通過智慧化的感測和保護功能，優(yōu)化了Combo ICeGaN的驅動方式，同時擴展了ICeGaN與IGBT設備的安全工作區(qū)域（SOA），確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

ICeGaN 技術使電動汽車工程師能夠在DC-DC轉換器、車載充電器（OBC）以及未來的牽引逆變器中充分利用GaN技術的優(yōu)勢。Combo ICeGaN進一步拓展了CGGaN技術應用範圍，進入功率超過 100kW的牽引逆變器市場。ICeGaN IC已被驗證具備極高的可靠性，而IGBT在牽引系統(tǒng)和電動汽車應用中也有著長期且可靠的應用記錄。此外，CGD還成功驗證了ICeGaN與SiC MOSFET並聯(lián)組合方案的可行性。在IEDM論文中詳細介紹的Combo ICeGaN方案無疑是更具成本效益的選擇。 CGD預計將在今年年底推出可運行的Combo ICeGaN演示版本，為電動汽車動力系統(tǒng)提供更高效、更經濟的解決方案。

FLORIN UDREA教授 |CGD創(chuàng)始人兼首席技術長“在功率器件領域工作了三十年，這是我第一次遇到如此完美互補的技術組合。ICeGaN在輕負載條件下表現(xiàn)出極高的速度和卓越的性能，而IGBT在滿載、浪湧條件以及高溫環(huán)境下展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。ICeGaN提供了高度集成的片上智慧功能，而IGBT則具備雪崩能力為系統(tǒng)保駕護航。兩者均採用矽基底，這不僅顯著降低了成本，還充分利用了基礎設施和製造工藝優(yōu)勢。 ”

CGD將參展APEC（應用電力電子會議與博覽會）。如需瞭解更多關於Combo ICeGaN的詳細資訊，歡迎於2025年3月16-20日蒞臨喬治亞世界會議中心（亞特蘭大喬治亞州）2039展位。