GaN技术杂谈

在过去的三十年中，汽车电子经历了显著的演变，从传统的内燃机（ICE）过渡到电池电动汽车（BEV）的出现。这一进程不仅改变了车辆的运行方式，还推动了电力分配架构和半导体组件的重大变化。在这篇博客文章中，我们将探讨这一演变的三个主要阶段——从内燃机（ICE）到轻度混合动力（MHEV）再到电池电动汽车（BEV），并探讨低压电力分配在塑造汽车格局中的作用。

GaN 是电机驱动应用的游戏规则改变者。对于设计师来说，利用这项技术，快速且可靠的上市时间至关重要。使用最先进的电子技术和方法的易用参考设计，提供了加速上市时间的宝贵工具。EPC9173 工具允许 电动自行车 和无人机设计师提高电机系统的尺寸、性能、范围、精度和扭矩，同时简化设计以加快上市时间。

环境压力正在促使人们迅速采用更新、更清洁和更高效的交通工具。预计到2025年，每售出10辆车中就有1辆将是更节能的48V轻度混合动力系统。这些系统将需要一个48V到12V的双向转换器，功率范围从1.5 kW到6 kW。这些系统的设计优先考虑的因素是尺寸、成本和高可靠性。GaN电源转换解决方案非常适合支持用于这些新型号中的48V到12V双向转换器。

48V正越来越多地被用作计算数据中心和笔记本电脑等消费电子产品性能的新标准。全新USB PD3.1标准也正在进军笔记本电脑，部分原因是USB电压增加到48 V，在连接器和电缆的电流限制为5 A的情况下，总功率传输增加到240 W。使用USB PD新标准的兼容电源，也不断面临实现小尺寸的解决方案以满足对高功率密度的需求。GaN FET开关快和具有低导通电阻，解决了电源供电中含有多个电路所需的功率密度挑战。

对于从标准 48 V总线转换器取得更大电流的需求不断增长，以满足服务器应用对电力不断增长的需求。氮化镓功率器件让设计者能够实现理想的转换器：高效率、小尺寸和高电流处理、易用性和高可靠性。为了支持您的设计，EPC设计了1.2 kW的谐振转换器演示板（EPC9174），其尺寸为1/8砖型，可以实现优越的峰值效率高达97.3%。

为参加在休斯敦举行的应用电力电子会议 (APEC)的准备工作正在紧锣密鼓地进行中。团队非常高兴能再次面对面展示，展示各种演示，展示GaN的优异性能如何在计算、通信和电子移动等多个行业中转变电力传输方式。

车用48 V/12 V评估电源模块（EPC9137、EPC9163、EPC9165等）采用两相同步降压/升压拓扑结构。边缘连接器和控制卡还设计为两个模块与控制器并联操作，有效地实现四相，从而使额定电流和功率翻倍。使用EPC9137模块的示例如图1所示。

48 V 正在被许多应用采用，包括 AI 系统、数据中心和轻度混合动力电动车。然而，传统的 12 V 生态系统仍然占主导地位，因此需要高功率密度的 12 V 转 48 V 升压转换器。eGaN® FET 的快速开关速度和低 RDS(on) 可以帮助解决这个问题。 本文评估了一种使用由瑞萨的 ISL81807 控制器 IC 直接驱动的 eGaN FET 的 12 V 转 48 V、500 W DC-DC 功率模块的设计，该模块采用简单且低成本的同步升压拓扑。

Brick DC-DC 转换器广泛应用于数据中心、电信和汽车应用中，将标称的48 V母线转换为（或从）标称的12 V母线。氮化镓（GaN）集成电路（IC）技术的进步实现了半桥和栅极驱动器的集成，提供了简化布局、最小化面积和降低成本的单芯片解决方案。

亲爱的EPC的朋友、同事和合作伙伴：