在电动汽车中，钛利用氮化镓场效应晶体管来减少电路板空间并提高功率密度

在全电动车和全自动汽车的努力之间，汽车今天与以往任何时候都相结合。随着这种需求，需要电气工程师创新技术和经济可行的新设计。

汽车越来越电气化。图片由德州仪器提供

从电气学的角度来看，汽车设计中最大的挑战之一是设计出轻量化、紧凑的系统，这样车辆的性能就不会受到影响，同时还要优先考虑耐久性和高电压。

许多制造商采用的解决方案是氮化镓(GaN) fet，这是一种宽禁带半导体，可以让电力电子设备承受极高的电压。

TI新的GaN fet家族

德克萨斯仪器公司就是这样一家致力于汽车电气化的公司。本周，该公司发布了最新的一种新的GaN晶体管家族，旨在减少电路板空间，提高汽车电气系统的功率效率。

TI新LMG342xR030的简化框图甘FET。图片由“透明国际”

新器件LMG3525R030-Q1和LMG3425R030分别为650v和600v GaN fet。每一种设备都有不同的优点，但都得益于集成的2.2 mhz门驱动程序增加的设备上功能。

唯一的，这些芯片还提供所谓的“理想二极管模式在这种模式下，设备通过启用死区控制来减少第三象限的损失。

这些设备有什么特别之处?

通过整合芯片片上，与现有的SIC解决方案相比，LMG3525R030-Q1据说LMG3525R030-Q1将EV车载充电器和DC-DC转换器的尺寸减小多达50％。这里的希望是，保存板空间将使工程师能够实现扩展的电池范围，提高系统可靠性和更低的设计成本。根据TI的说法，这种集成可以帮助工程师消除通常需要离散解决方案所需的10多个组件。

在这个例子中，TI解释了理想二极管模式在设定200ns死区时间时产生38ns死区时间。图片由“透明国际”

TI公司表示，LMG3425R030采用集成栅极驱动，使功率输出加倍，因此与硅mosfet相比，功率密度加倍。据报道，该公司还拥有极低的设备损耗，使AC/DC电源传输应用效率高达99%。

从历史上看，当设计氮化镓场效应晶体管时，工程师们面临着开关速度和功率损耗之间的权衡问题。这些新的氮化镓场效应晶体管通过使用TI所谓的“理想二极管模式”，独特地避免了这一点，与离散的氮化镓和碳化硅场效应晶体管相比，该模式旨在减少第三象限损耗高达66%。

一个电动的未来

德州仪器希望其新的GaN fet能给电动汽车行业带来创新。通过集成驱动板，并提供理想二极管模式等新功能，新的GaN fet家族看起来在减少板空间和节省电力方面很有用，这是电动汽车设计的两个关键考虑因素。

TI的高压电力副总裁Steve Lambouses表示，“工业和汽车应用越来越多地需要更大的空间，设计人员必须提供经过验证的电源管理系统，这些系统在最终设备的长寿中可靠地运行。”

他继续说道:“在超过4000万设备可靠性小时和超过5 GWh的功率转换应用测试的支持下，TI的GaN技术提供了工程师在任何市场都需要的寿命可靠性。”