Доктор Джорджия Лонгобарди, основатель и генеральный директор CGD, прокомментировала: «В настоящее время в инверторах для электромобилей используются либо IGBT-транзисторы, которые недороги, но неэффективны при малой нагрузке, либо SiC-устройства, которые высокоэффективны, но также дороги. Наше новое решение Combo ICeGaN произведет революцию в секторе электромобилей, интеллектуально сочетая преимущества технологий GaN и кремния, сохраняя при этом низкие затраты и высочайший уровень эффективности, что, конечно же, приводит к более быстрой зарядке и увеличению запаса хода. Мы уже работаем с ведущими производителями электромобилей и их партнерами по цепочке поставок, чтобы вывести этот технологический прорыв на рынок».
Запатентованный метод Combo ICeGaN основан на том факте, что устройства ICeGaN и IGBT могут работать в параллельной архитектуре с аналогичными диапазонами управляющих напряжений (например, 0-20 В) и превосходной устойчивостью затвора. В процессе работы переключатель ICeGaN обладает высокой эффективностью, демонстрируя низкие потери проводимости и переключения при относительно низких токах (малая нагрузка), в то время как IGBT доминирует при относительно высоких токах (при полной нагрузке или в условиях перенапряжения). Метод Combo ICeGaN также выигрывает от высоких токов насыщения и способности IGBT к лавинному пробою, а также от высокой эффективности переключения ICeGaN. При более высоких температурах биполярная составляющая IGBT начнет проводить ток при более низких напряжениях в открытом состоянии, компенсируя потери тока в ICeGaN. И наоборот, при более низких температурах ICeGaN будет потреблять больший ток. Функции обнаружения и защиты управляются интеллектуально для оптимальной работы комбинированного устройства ICeGaN и расширения безопасной рабочей области (SOA) устройств ICeGaN и IGBT.
Технология ICeGaN позволяет инженерам, работающим в сфере электромобилей, использовать преимущества GaN в преобразователях постоянного тока, бортовых зарядных устройствах и, потенциально, в тяговых инверторах. Комбинированная технология ICeGaN еще больше расширяет преимущества технологии GaN от CGD на прибыльном рынке тяговых инверторов мощностью более 100 кВт. Микросхемы ICeGaN доказали свою высокую надежность, а IGBT-транзисторы имеют долгую и проверенную историю применения в тяговых системах и электромобилях. CGD также тестировала аналогичные, запатентованные параллельные комбинации устройств ICeGaN с SiC MOSFET, но комбинированная технология ICeGaN — подробно описанная в статье, опубликованной в IEDM— является гораздо более экономичным решением. CGD планирует представить демонстрационные образцы комбинированной технологии ICeGaN позднее в этом году.
Профессор Флорин Удреа, основатель и технический директор CGD, заявляет: «После тридцати лет работы в области силовых устройств я впервые столкнулся с таким взаимодополняющим технологическим сочетанием. ICeGaN чрезвычайно быстр и демонстрирует превосходные характеристики при малой нагрузке, в то время как IGBT предлагает значительные преимущества при полной нагрузке, в условиях перенапряжения и при высоких температурах. ICeGaN обеспечивает встроенный интеллект, а IGBT — лавинную защиту. Оба используют кремниевые подложки, что дает преимущества с точки зрения стоимости, инфраструктуры и простоты производства».
