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PI推出900V氮化镓InnoSwitch3-AQ,加速取代12V铅酸电池

日前,氮化镓供应商Power Intergrations(PI)宣布推出集成900V氮化镓(GaN)InnoSwitch3-AQ,为工业和汽车应用增加更高功率,更高效率,更高电压以及更高可靠性的产品,继续补充InnoSwitch3系列组合。
“对于不同的输入电压,不同的输出功率,PI有各种不同材料对应的功率器件,以满足客户的不同需求。”PI资深技术培训经理阎金光在介绍InnoSwitch3-AQ新品时说道。
根据不同电压选用合适的功率开关
InnoSwitch3-AQ之所以要在功率、效率以及电压方面进行提升,主要是源于终端市场的需求革新。
无论是汽车还是工业市场,功率需求都是在不断提升,包括更高性能的处理器、更多无线通信功能、更大的显示屏、更高的峰值功率以及取消12V铅酸电池的需求。
尤其是电动汽车取消或者缩小12V铅酸电池的呼声越来越高,主要原因是这样可以减少汽车重量,从而优化行驶里程,并且可以降低生产及维护成本。
第二,则是更高的转换效率,可以提高能源利用效率、优化散热系统并且降低系统尺寸。
另外,则是供电电压正在不断提高,首先电动汽车母线正在向400V和800V转换,其次在工业和照明领域,277V交流及三相电越来越得到广泛应用,此外还需要考虑包括印度及其他热带地区不稳定的电网。
为了满足汽车中的不同电压和功率等级,PI已先后推出包括750V、900V硅功率开关以及1700V碳化硅产品,而900V氮化镓的推出,更是将功率提升至100W。
900V氮化镓的优势
最新的氮化镓InnoSwitch3-AQ继承了InnoSwitch3输出级的同步整流,准谐振开关,FluxLink数字隔离等多方面优势。高集成度可以减少周边元件数量并显著提升可靠性,根据PI的参考设计,完成一个典型电源设计仅需要80个元件。

900V氮化镓效率相比900V硅器件提高了1.5%,这意味着可以减少20%的热量,支持高达100W输出,而且无需散热片。根据PI的实际测试结果,采用氮化镓的产品在400VDC 60W负载条件下,相比碳化硅都有10度的降低。

氮化镓的效率优势不止体现在典型系统中,在轻载时,效率优势同样明显,在50%负载时为93%的效率,即便在10%负载时也可以达到85%的效率,这可进一步节省电动车的电量。

另外,900V的氮化镓相比750V具有更高的裕量及耐用性。最高支持550VDC及10%的降额,或者450VDC和雷击/噪声及20%降额的影响。
阎金光还强调了PI氮化镓的可靠性,在消费市场PI的氮化镓已经商用化多年,并长期保持市场领先地位,针对车规级产品,故障率仅有0.2ppm,完全符合汽车安规要求。
除了在车用领域,PI还推出了工业规格的900V氮化镓,可应用于包括3相工业供电、服务器辅助电源以及LED路灯等市场。
如何取消12V电池

12V作为汽车中最常见的标准供电网络,包含了众多负载,其中包括至多高达数千瓦瞬时功率的转向助力。

而当如图所示,取消12V电池之后,转向助力由于其高动态功率,将被放置于高压负载中,其余负载依然使用12V母线。这时可以采用数个APU(辅助供电单元)并联方式,支持12V负载,满足一定的动态范围以及支持冗余应急。

功率系统需要联合创新
阎金光认为,功率系统的最佳技术,应该是有自己的高压技术,并且根据高压工艺研发出一套独特的控制算法来发挥高压优势,InnoSwitch3-AQ就是这一理念的典型体现。
在很多汽车客户的认知或项目实施中,APU大多数都是采用初级恒压的控制拓扑,并且采用分立元件实现的。而高集成度、高效率的InnoSwitch3则通过一系列创新解决了取消12V蓄电池趋势的最大障碍。
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tanb006
LV.10
2
01-24 17:09

支持冗余并联?是怎么做到的?

我的方法是两块电源,各自用一个二极管隔离,然后并联在负载端。

这样做是可以独立工作,独立带电更换。但是问题在于二极管带来了更大的损耗。

如果不用二极管,两个电源的反馈会互相干扰。很难正常工作。

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01-24 19:44

楼主有典型设计案例电路图没?学习下这种设计开发

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01-24 20:24

900V电池的信号传输效率最大可以到达多少

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01-24 20:39

化合物半导体在改善信号传输过程中大有可为

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only one
LV.7
6
01-24 22:59

氮化镓供应商Power Intergrations(PI)宣布推出集成900V氮化镓(GaN)InnoSwitch3-AQ,为工业和汽车应用增加更高功率,可以用在激光器吗

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XHH9062
LV.9
7
01-25 23:00

氮化镓系列产品慢慢普及了

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01-25 23:03

铅酸电池一亏电基本就废了

0
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01-26 22:10

学习一下

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旻旻旻
LV.7
10
01-27 12:06

对于不同的电压输入和功率输出,PI都有各自对应的功率器件。

希望PI可以罗列一些不同参数规格的器件对应关系,方便大家选型

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dy-TMelSvc9
LV.8
11
01-27 19:36

PI在新能源电池领域大有可为

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天晴朗
LV.6
12
01-27 22:20

900V的氮化镓相比750V具有更高的裕量及耐用性,目前哪种应用最多呢

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dy-mb2U9pBf
LV.8
13
01-31 21:17

InnoSwitch3-AQ在功率、效率以及电压方面有所提升,可以应用在电动汽车或缩小12V铅酸电池的领域。

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spowergg
LV.10
14
02-02 21:10
@dy-mb2U9pBf
InnoSwitch3-AQ在功率、效率以及电压方面有所提升,可以应用在电动汽车或缩小12V铅酸电池的领域。

可以2颗MOSFET并联使用作为SR FET,对于电源高电流输出,可以降低散热压力。

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ehi763
LV.6
15
02-02 21:16
@spowergg
可以2颗MOSFET并联使用作为SRFET,对于电源高电流输出,可以降低散热压力。

SR FET上还并联有RC吸收电路以抑制高频震荡,也具有同步整流功能,提高电源效率。

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飞翔2004
LV.10
16
02-02 21:31
@only one
氮化镓供应商PowerIntergrations(PI)宣布推出集成900V氮化镓(GaN)InnoSwitch3-AQ,为工业和汽车应用增加更高功率,可以用在激光器吗

FluxLink反馈技术可以直接测量低压侧电压进行反馈,而不是传统的通过光耦反馈的方式,可以极大提升低压侧输出电压精度。

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02-02 21:40
@天晴朗
900V的氮化镓相比750V具有更高的裕量及耐用性,目前哪种应用最多呢

可以使用小得多的输出电容容量,这不但可以节省空间,还可以降低成本,同时增加整体电源的使用寿命和可靠性。

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07-11 13:30
@旻旻旻
对于不同的电压输入和功率输出,PI都有各自对应的功率器件。希望PI可以罗列一些不同参数规格的器件对应关系,方便大家选型

二次侧为同步整流器(SR) MOSFET提供输出电压感测、输出电流感测和内部栅极驱动器

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旻旻旻
LV.7
19
07-16 22:52

铅酸电池的原材料丰富,且电池本身可以回收利用,减少了环境污染

短期内不会被替代的

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