如何提高电动汽车的电池寿命？如果您公开探讨这个问题，减轻车辆的重量，增加电池密度……甚至降低车辆的阻力系数将成为探索的方向。但是几天前，著名的半导体设计与制造商制造商德州仪器（TI）给出了另一个方向的勘探结果。 TI推出了面向汽车和工业应用的下一代650V和600V氮化镓（GaN）场效应晶体管（FET）产品。与TI现有解决方案相比，新的GaNFET系列采用2.2MHz的快速开关集成度。栅极驱动器可以帮助工程师提供两倍的功率密度和高达99％的效率，同时还可以减小功率磁器件的尺寸。设备数量减少了59％。图片来源：TITI官方信息显示，与现有的Si或SiC解决方案相比，使用TI的新型汽车GaNFET可以将电动汽车（EV）车载充电器和DC / DC转换器的尺寸减少多达50％。这使工程师能够延长电池寿命，提高系统可靠性并降低设计成本。在工业设计中，这些新设备可用于交流/直流电力传输应用（例如超大型企业计算平台和5G电信整流器），具有较低的功耗和较小的电路板空间占用。高效率和功率密度。德州仪器（TI）高压电源解决方案副总裁Steve Lambouses说：“工业和汽车应用越来越需要在更小的空间内提供更多的电源。设计人员必须提供一种电源管理系统，该系统可以在终端设备的长寿命周期内可靠运行。 TI的GaN技术通过超过4,000万小时的设备可靠性测试和超过5GWh的功率转换应用测试，为工程师提供了可满足任何市场需求的可靠的全生命周期保证。” TI推出的汽车和工业领域所应用的GaNFET产品的背后是其在电源管理领域的长期探索。他们挑战了五个“最具挑战性的领域”：功率密度，低EMI，低静态电流，低噪声，高精度和隔离性。图像来源：TITI采用基于硅的氮化镓作为GaN。我们将驱动器集成在基于硅的层上，这使我们能够提供更可靠，更具成本效益和更实用的GaN解决方案。 TIGaN的发展路线图。 GaN对TI非常重要。实际上，TI从十年前就一直在开发GaN。它认为GaN将在工业，电信，个人电子消费产品和公司电源领域中广泛应用。因为这些领域要求很高的功率密度，并且对可靠性的要求也很高。为了满足这些需求，TI开始在内部开发相应的解决方案，以确保所开发产品的质量和可靠性。 TI还与其工业合作伙伴紧密合作，例如，它推出了首个10千瓦的转换器，可与西门子连接到云网格。同时，我们已经完成了超过4,000万小时的GaN可靠性测试。图片来源：TI受益于TIGaN集成的一些优势。 TI可以将功率密度提高到非常高的水平，并可以提供高于150V / ns和高于2.2MHz的行业更快的开关速度。高摆率和高开关速度可以减小电路中磁性元件的尺寸。通过集成，可以将功率磁性元件的体积减少59％，并且可以减少对十个以上元件的需求。在半导体行业中，使用新材料或开发新工艺通常是实现产品升级的关键。德州仪器（TI）氮化镓功率器件产品线经理史蒂夫·汤姆（Steve Tom）选择硅基GaN材料而不是碳化硅基GaN材料的原因。高压电源业务部门在回答记者的问题时说，硅基GaN的成本远低于碳化硅。就开关频率性能而言，它还具有更快更好的开关特性，以及更低的损耗和更好的可靠性。硅材料上的GaN在许多方面都显示出优势。同时，TI的驱动器也基于硅，并且基于硅的GaN材料的使用使TI可以实现更好的集成，从而实现非常大规模和可靠的生产。基于TIGaN在汽车和工作领域以外的出色性能，我相信它将在不久的将来为更广泛领域的现代生活带来便利。