0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

使用GaN HEMT设备最大化OBCs的功率密度

深圳市浮思特科技有限公司 2023-12-17 11:30 次阅读

随着电动汽车(EVs)的销售量增长,整车OBC(车载充电器)的性能要求日益提高。原始设备制造商正在寻求最小化这些组件的尺寸和重量以提高车辆续航里程。因此,我们将探讨如何设计、选择拓扑结构,以及如何通过GaN HEMT设备最大化OBCS的功率密度。

图片

目前,使用硅设备可以实现2 kW/L的功率密度。宽带隙设备可能使其能够实现超过6 kW/L的功率密度,这将是3倍的提升。因此,将这个数字作为使用GaN HEMTs设计三相11 kW OBC的目标功率密度是合理的方向。

OBC的挑战与拓扑结构选择

设计高功率密度OBC的主要挑战在于宽输入和输出电压范围的规定。全球的电网电压各不相同,这对PFC整流器阶段的设计增加了复杂性。而输出电压范围取决于EV电池电压,这对DC/DC阶段也提出了挑战。

图片

平衡这些要求意味着在硬开关损耗或增加RMS电流之间做出选择,但这两种情况都不可取。此外,随着越来越多的可再生能源电力开始向电网供电,联网电动汽车提供的峰值功率动态调整被是稳定电网的一种手段,也是OBC要满足的需求,这进一步使设计任务复杂化,因为OBC现在还需要双向功率处理。

OBC设计特性

通过在设计中引入三个关键特性,使得更高的功率密度成为可能。首先,使用操作在560 kHz的创新的1/3-PWM协同调制方案,使用DC-DC阶段来控制DC-Link电压,因此在AC/DC阶段,一次只有三相中的一个在切换。其次,通过在输入和输出电压范围内使用自由度的占空比、相位差和开关频率,DABs可以在大范围内实现ZVS(零电压开关)。最后,与硅和碳化硅设备相比,GaN GIT HEMT设备对于同样的导通电阻来说,输出电容较小,从而使全ZVS在较低电流级别就可以实现。

图片

GaN HEMTs的优势

GaN HEMTs具有适合高频率操作的固有特性,可以在硬开关和软开关模式下操作。这使得它们能够用于先进的调制和控制方案,使设计在具有高功率密度的条件下,实现宽输入和输出电压范围。这些设备将使得实现EV的下一代OBC充电器所需的功率密度水平成为可能。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电动汽车
    +关注

    关注

    155

    文章

    11929

    浏览量

    230296
  • GaN
    GaN
    +关注

    关注

    19

    文章

    1917

    浏览量

    72940
  • HEMT
    +关注

    关注

    2

    文章

    56

    浏览量

    12343
  • 车载充电器
    +关注

    关注

    2

    文章

    248

    浏览量

    24101
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    TPS25981-提高功率密度

    电子发烧友网站提供《TPS25981-提高功率密度.pdf》资料免费下载
    发表于 08-26 09:34 1次下载
    TPS25981-提高<b class='flag-5'>功率密度</b>

    GaN HEMT有哪些优缺点

    GaN HEMT(氮化镓高电子迁移率晶体管)作为一种先进的功率半导体器件,在电力电子、高频通信、汽车电子等多个领域展现出了显著的优势,但同时也存在一些缺点。以下是对GaN
    的头像 发表于 08-15 11:09 890次阅读

    GaN晶体管的基本结构和性能优势

    GaN(氮化镓)晶体管,特别是GaN HEMT(高电子迁移率晶体管),是近年来在电力电子和高频通信领域受到广泛关注的一种新型功率器件。其结构复杂而精细,融合了多种材料和工艺,以实现高效
    的头像 发表于 08-15 11:01 870次阅读

    改善GaN HEMT功率器件的短路耐受时间

    在本文中,我们将讨论氮化镓 (GaN) HEMT 功率器件中的一个关键参数,即短路耐受时间 (SCWT)。
    的头像 发表于 05-09 10:43 699次阅读
    改善<b class='flag-5'>GaN</b> <b class='flag-5'>HEMT</b><b class='flag-5'>功率</b>器件的短路耐受时间

    激光功率密度计算公式

      在处理激光光学时,功率和能量密度是需要理解的两个重要概念。这两个术语经常互换使用,但含义不同。表1定义了与激光光学相关的功率密度、能量密度和其他相关术语。 表1:用于描述激光束和其
    的头像 发表于 03-05 06:30 1906次阅读
    激光<b class='flag-5'>功率密度</b>计算公式

    同是功率器件,为什么SiC主要是MOSFET,GaN却是HEMT

    电子发烧友网报道(文/梁浩斌)在我们谈论第三代半导体的时候,常说的碳化硅功率器件一般是指代SiC MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管),而氮化镓功率器件最普遍的则是GaN HEMT
    的头像 发表于 12-27 09:11 3374次阅读

    功率设备提升功率密度的方法

    在电力电子系统的设计和优化中,功率密度是一个不容忽视的指标。它直接关系到设备的体积、效率以及成本。以下提供四种提高电力电子设备功率密度的有效途径。
    的头像 发表于 12-21 16:38 1204次阅读
    <b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>设备</b>提升<b class='flag-5'>功率密度</b>的方法

    微波GaN HEMT 技术面临的挑战

    报告内容包含: 微带WBG MMIC工艺 GaN HEMT 结构的生长 GaN HEMT 技术面临的挑战
    发表于 12-14 11:06 372次阅读
    微波<b class='flag-5'>GaN</b> <b class='flag-5'>HEMT</b> 技术面临的挑战

    CGHV96130F X波段功率放大器CREE

    GaN具有更好的性能;包括更高的击穿场强;更高的饱和电子漂移速度和更高的热导率。与GaAs晶体管相比,GaN HEMT还具有更高的功率密度和更宽的带宽。CGHV96130F使用金属/
    发表于 12-13 10:10

    GaN HEMT为什么不能做成低压器件

    GaN HEMT为什么不能做成低压器件  GaN HEMT(氮化镓高电子迁移率晶体管)是一种迅速崭露头角的高频功率器件,具有很高的电子迁移率
    的头像 发表于 12-07 17:27 850次阅读

    最大限度地提高高压转换器的功率密度

    电子发烧友网站提供《最大限度地提高高压转换器的功率密度.doc》资料免费下载
    发表于 12-06 14:39 308次下载

    功率半导体冷知识:功率器件的功率密度

    功率半导体冷知识:功率器件的功率密度
    的头像 发表于 12-05 17:06 723次阅读
    <b class='flag-5'>功率</b>半导体冷知识:<b class='flag-5'>功率</b>器件的<b class='flag-5'>功率密度</b>

    使用集成 GaN 解决方案提高功率密度

    使用集成 GaN 解决方案提高功率密度
    的头像 发表于 12-01 16:35 469次阅读
    使用集成 <b class='flag-5'>GaN</b> 解决方案提高<b class='flag-5'>功率密度</b>

    通过GaN电机系统提高机器人的效率和功率密度

    通过GaN电机系统提高机器人的效率和功率密度
    的头像 发表于 11-29 15:16 532次阅读
    通过<b class='flag-5'>GaN</b>电机系统提高机器人的效率和<b class='flag-5'>功率密度</b>

    提高4.5kV IGBT模块的功率密度

    提高4.5kV IGBT模块的功率密度
    的头像 发表于 11-23 15:53 900次阅读
    提高4.5kV IGBT模块的<b class='flag-5'>功率密度</b>