图片出处:弗劳恩霍夫运用固体物理研究所
据外媒报道,法国弗劳恩霍夫运用固体物理研究所(Fraunhofer IAF)的科学研究工作人员取得成功将电流传感器、温度感应器及其功率三极管、续流二极管及其栅极控制器都集成来到根据GaN的集成电路芯片上,进而明显地提高了用以电压转换器的氮化镓功率集成电源电路(GaN power IC,即集成ic)的作用。本次研究成果将为产品研发更紧凑型、更高效率的纯电动车车载充电器铺平道路。
假如纯电动车要想在社会发展上长期性立足于,就必须有着更为灵便的电池充电挑选。以便尽量应用交流电流汽车充电桩、挂壁式汽车充电桩或传统式的工业插头汽车充电桩,客户就必须依靠车载充电器。因为该类技术性是小车内置的,因此务必尽量地小且轻,另外成本效益要高。因而,该类充电头就必须电压转换器等十分紧凑型而高效率的电力电子技术系统软件。
单独集成ic上集成好几个元器件
很多年来,弗劳恩霍夫运用固体物理研究所(Fraunhofer IAF)都着眼于科学研究电力电子技术行业的片式集成技术性,即必须将功率元器件、控制回路和控制器组成在单独集成电路芯片上,该定义运用了半导体器件氮化镓(gallium nitride,GaN)。早在2017年,弗劳恩霍夫运用固体物理研究所的科学研究工作人员就取得成功在一个600V的功率三极管上集成了续流二极管和栅极控制器。17年,一个片式GaN半电桥初次以400V工作电压运作。
弗劳恩霍夫运用固体物理研究所的全新科研成果是,初次取得成功将电流量和温度感应器、600V功率三极管、续流二极管和栅极控制器都集成至一个GaN功率集成电源电路上。做为GaNIAL科学研究新项目的一部分,科学研究工作人员对GaN功率集成电源电路的所有作用开展了作用认证,完成了电力电子技术系统软件集成技术性的提升。
与传统式的电压转换器对比,新产品研发的电源电路不但具备高些的电源开关頻率及其高些的功率相对密度,还能迅速而精确地对集成ic自身开展检测。弗劳恩霍夫运用固体物理研究所电力电子技术市场部研究者Stefan M?nch注重表达:“尽管根据GaN的功率电子设备的电源开关頻率提升可促使设计方案越来越愈来愈紧凑型,可是,另外也对检测和管理自己自身明确提出了高些的规定。”
之前,电流量和温度感应器都会GaN集成ic外界开展工作中,如今集成了电流传感器就可以对三极管电流量开展无意见反馈精确测量,完成反馈控制和过流保护作用,除此之外,与传统式的外界电流传感器对比,节约了集成ic的室内空间。而集成了温度感应器就可以立即精确测量功率三极管的溫度,因为片式集成电源电路清除了控制器与测点中间因间距造成的温差,因此,与之前的外界控制器对比,集成了温度感应器就可以更快、更精确地体现出热零界点。
为GaN芯片设计和集成电源电路的M?nch表达:“将GaN集成ic与控制器和控制回路总体集成可节约集成ic表层的室内空间,减少装配线成本费,提升可信性。针对必须在受限空间内安裝很多十分小而高效率的系统软件的运用而言,这一点尤为重要。”该GaN芯片尺寸尺寸仅为4x3 mm2,为进一步产品研发更为紧凑型的车载充电器确立了基本。