無晶圓廠環保科技半導體公司Cambridge GaN Devices(CGD)專注於開發高能效氮化鎵(GaN)功率元件，致力於簡化綠色電子產品的設計和實施。近日，CGD進一步公布了關於ICeGaN GaN技術解決方案的詳情，該方案將助力公司進軍功率超過100kW的電動汽車動力總成應用市場，該市場規模預計超過100億美元。Combo ICeGaN將智慧ICeGaN HEMT IC與IGBT(絕緣柵雙極電晶體)集成於同一模組或智慧型功率模組(IPM)絕緣柵雙極電晶體智慧型功率模組，不僅實現了高效率，還提供一種更具有成本效益的替代方案，以取代昂貴的碳化矽(SiC)解決方案。
CGD創辦人兼首席執行長GIORGIA LONGOBARDI博士表示，目前，電動汽車動力總成的逆變器主要面臨兩種選擇：一種是採用低成本的IGBT，但在輕負載條件下效率較低；另一種是使用效率極高但價格昂貴的碳化矽(SiC)元件。CGD全新的Combo ICeGaN解決方案通過智慧結合氮化鎵(GaN)和矽技術的優勢，為電動汽車產業帶來革命性突破，在顯著降低成本的同時實現最高效率。這將實現更快的充電速度和更長的續航里程。CGD已與多家頂級電動汽車製造商及其供應鏈合作夥伴緊密合作，加速將這一技術創新推向市場。
獨特的Combo ICeGaN技術解決方案充分利用了ICeGaN與IGBT元件在驅動電壓範圍(如0~20V)和柵極耐受性方面的相似性，使兩者能夠在並聯架構中高效協同工作。在實際運行中，ICeGaN開關在較低電流(輕負載)下表現出較高的效率，具備低導通損耗和低開關損耗；而IGBT則在較高電流(接近滿載或浪湧條件)時發揮主導作用。Combo ICeGaN還結合了IGBT的高飽和電流和雪崩耐受能力，以及ICeGaN的高效開關特性，進一步提升了整體性能。在高溫環境下，IGBT的雙極特性使其能在較低的導通電壓下導通，進而有效彌補ICeGaN的電流損失；相反，在低溫條件下，ICeGaN將承擔更多的電流。這一方案透過智慧化的感測與保護機制，最佳化了Combo ICeGaN的驅動方式，同時擴展了ICeGaN與IGBT設備的安全操作區(SOA)，確保系統的穩定性和可靠性。
ICeGaN技術使電動汽車工程師能夠在DC-DC轉換器、車載充電器(OBC)以及未來的動力逆變器中充分利用GaN技術的優勢。Combo ICeGaN進一步拓展了CGGaN技術應用範圍，進入功率超過100kW的動力逆變器市場。ICeGaN IC已被證明具備極高的可靠性，而IGBT在牽引系統和電動汽車應用中亦有長期且可靠的應用記錄。此外，CGD還成功驗證了ICeGaN與SiC MOSFET並聯組合方案的可行性。在IEDM論文中詳細介紹的Combo ICeGaN方案無疑是更具成本效益的選擇。CGD預計將在2025年年底推出可運行的Combo ICeGaN演示版本，為電動汽車動力系統提供更高效、更經濟的解決方案。
CGD創始人兼首席技術長FLORIN UDREA教授表示，在功率元件領域工作了三十年，這是第一次遇到如此互補的技術組合。ICeGaN在輕負載條件下表現出極高的速度和卓越的性能，而IGBT在滿載、浪湧條件以及高溫環境下展現出顯著優勢。ICeGaN提供了高度集成的內建智慧功能，而IGBT則具備雪崩能力為系統保駕護航。兩者均採用矽基底，這不僅顯著降低了成本，還充分發揮了基礎設施和製造工藝優勢。
CGD將參展APEC(應用電力電子會議與博覽會)。
