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Transphorm贏得美國能源部先進能源研究計劃署的合同,提供具有雙向電流和電壓控制功能的新型四象限氮化鎵開關

—— 氮化鎵先鋒企業Transphorm探索下一代電源轉換技術,可用單個Transphorm 四象限雙向開關管取代多個硅基器件
作者:時間:2022-09-05來源:電子產品世界收藏

加州戈利塔----高可靠性、高性能氮化鎵(GaN)電源轉換產品的先鋒企業和全球供應商, Inc. (Nasdaq: TGAN)今天宣布,公司已贏得一份(ARPA-E)的合同。該項目是ARPA-E CIRCUITS計劃的一部分,通過與伊利諾伊理工大學的分包合同開展,包括提供基于氮化鎵的四象限雙向開關管(FQS)。這些開關管可用于多種電源轉換應用,如電流源型逆變器、變頻器用于驅動器和微型逆變器、矩陣式開關和固態斷路器等新型應用。此項計劃的開展得益于深厚的氮化鎵工程專業知識(特別是其雙向氮化鎵產品),以及工業界和大學對進一步探索橫向氮化鎵開關應用可能性的興趣。

本文引用地址:http://www.beachdogsoftware.com/article/202209/437951.htm

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將對采用其650V氮化鎵技術的FQS平臺進行原型設計,在4引腳TO-247封裝中繼續提供業界最高的閾值電壓(4 V)。此項目預計將在一年內完成。

 

真正雙向氮化鎵開關創新的重要意義

 

Transphorm的標準橫向氮化鎵場效應管(FET)器件本身即可提供雙向電流。然而,某些應用(如電機驅動的電流源逆變器、變頻器和矩陣轉換器)還需要雙向電壓控制,以有效管理電力系統的功率流。這種功能的傳統實現方法是放置兩個串聯的FET,使用器件的主體二極管來引導和控制電流流動,或需要兩個絕緣柵雙極晶體管(IGBT)和兩個二極管,因此需要四個器件。

 

FQS也被稱為真正的雙向開關,它采用一個能夠實現雙向電壓控制和雙向電流流動的單一器件來取代兩個FET或兩個IGBT+兩個二極管的方法。FQS使用兩個柵極來阻斷任何極性的電壓或通過任何方向的電流。而且,作為單一器件,FQS能減少實現預期效果所需的部件數量,從而實現更高的功率密度,提高可靠性,并降低整體系統成本。

 

威斯康星大學麥迪遜分校名譽教授、美國國家工程學院(NAE)和美國電機及電子工程師學會(FIEEE)院士Tom Jahns表示:“看到基于氮化鎵的雙向開關距離商業化量產越來越近,非常令人激動。電力電子工程師們一直焦急地期待著MOS柵極雙向開關產品上市,因為它們是實現具有廣闊前景的電源轉換器拓撲結構的關鍵器件,可以在提高許多應用的效率、功率密度和容錯能力方面帶來令人振奮的機會。它們還有望極大提高多種新型產品的商業可行性,包括固態斷路器和集成電機驅動器,與目前使用的硅基開關相比,FQS可使這些產品更加緊湊和高效?!?/p>

 

Transphorm技術研究員Rakesh Lal博士表示:“根據如今氮化鎵器件的采用情況,將FQS雙向器件推向市場的時機已經成熟。因為電壓阻斷區可以共享,橫向氮化鎵技術能夠制造出緊湊的FQS芯片,這是使用硅或碳化硅的垂直功率器件技術無法實現的,從而讓氮化鎵FQS在性能和成本方面都具有明顯優勢。通過我們的FQS,用戶可以用單個快速低損耗開關來獲得真正的雙向性。我們相信,由CIRCUITS計劃驅動的合作伙伴關系將激勵下一代電源轉換產品的出現?!?/p>




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