Transistors à effet de champ au nitrure de gallium dédiés à l’automobile avec gestion active de la puissance

20 novembre 2020 //Par A.Dieul
Transistors à effet de champ au nitrure de gallium dédiés à l’automobile avec gestion active de la puissance
Texas Instruments étoffe son portefeuille de dispositifs de gestion de l’alimentation haute tension en y ajoutant des transistors à effet de champ (FET) au nitrure de gallium (GaN) de 650 V et 600 V, dédiés aux applications automobiles et industrielles. Grâce à un pilote de grille intégré de 2,2 MHz à commutation rapide, cette nouvelle famille de transistors FET GaN aide les ingénieurs à doubler la densité de puissance de leurs systèmes, à garantir une disponibilité de 99 % et à réduire de 59 % la taille des composants magnétiques de puissance par rapport aux solutions existantes.

Développés à partir des matériaux en nitrure de gallium et des capacités de traitement propriétaires de TI, sur un substrat en nitrure de gallium sur silicium (GaN-on-Si), ces nouveaux transistors sont plus avantageux que les solutions sur des substrats comparables (par exemple le carbure de silicium, ou SiC) en termes de coût et d’approvisionnement. 

L’électrification métamorphose l’industrie automobile. De plus en plus de consommateurs réclament une capacité de charge plus rapide et une plus grande autonomie. Pour les ingénieurs, le défi consiste donc à concevoir des systèmes compacts, légers, sans compromis sur les performances des véhicules. Les nouveaux transistors FET en nitrure de gallium (GaN) de TI dédiés à l’automobile participent à réduire jusqu’à 50 % la taille des chargeurs embarqués et des convertisseurs CC/CC des véhicules électriques par rapport aux solutions en silicium (Si) ou en carbure de silicium (SiC) existantes, permettant ainsi d’améliorer l’autonomie de la batterie, de renforcer la fiabilité des systèmes et de diminuer les coûts de conception. En matière de systèmes industriels, ces nouveaux composants garantissent une efficacité et une densité de puissance élevées sur les applications d’alimentation CA/CC, pour lesquelles il importe de limiter les pertes et la place occupée sur le circuit imprimé. Sont concernés, notamment, les plateformes numériques hyperscale ou d’entreprise, ou encore les redresseurs des réseaux de télécommunication 5G. 

« Par nature, les technologies de semiconducteurs à large bande interdite, comme le nitrure de gallium, garantissent des performances solidement établies en électronique de puissance, tout particulièrement pour les systèmes haute tension » indique Asif Anwar, directeur du département Groupe motopropulseur, caisse, châssis et sécurité chez Strategy Analytics. « Texas Instruments s’appuie sur plus d’une décennie d’investissements et de travaux de développement pour proposer une approche globale unique, qui combine la production et la mise en boîtier en interne de composants en nitrure de gallium sur silicium (GaN-on-Si), et un pilote en silicium optimisé destiné à réussir l’intégration de la technologie GaN à de nouvelles applications. » 


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