Combo ICeGaN von Cambridge GaN Devices kombiniert intelligente ICeGaN-HEMT-ICs und IGBTs in einem Modul bzw. IPM. Die Lösung bietet hohe Effizienz für Traktionsanwendungen über 100 kW und ist dabei wirtschaftlicher als SiC-Lösungen.
Der Combo-Ansatz nutzt die Tatsache, dass ICeGaN- und IGBT-Bauelemente in einer parallelen Architektur mit ähnlichen Ansteuerspannungsbereichen (z. B. 0 bis 20 V) und ausgezeichneter Gate-Robustheit betrieben werden können. Im Betrieb ist der ICeGaN-Schalter sehr effizient, mit geringen Leitungs- und Schaltverlusten bei relativ niedrigen Strömen (geringe Last), während der IGBT bei relativ hohen Strömen (gegen Volllast oder bei Stromstößen) zur Geltung kommt. Combo ICeGaN profitiert auch von den hohen Sättigungsströmen und der Avalanche-Clamping-Fähigkeit von IGBTs und dem sehr effizienten Schalten von ICeGaN. Bei höheren Temperaturen beginnt die bipolare Komponente des IGBT bei niedrigeren Spannungen im eingeschalteten Zustand zu leiten, wodurch der Stromverlust im ICeGaN kompensiert wird. Umgekehrt nimmt das ICeGaN bei niedrigeren Temperaturen mehr Strom auf. Erfassungs- und Schutzfunktionen sorgen für eine optimale Steuerung des Combo-ICeGaN und verbessern den sicheren Betriebsbereich (SOA) sowohl des ICeGaN- als auch des IGBT-Anteils.
Die ICeGaN-Technik ermöglicht es EV-Ingenieuren, die Vorteile von GaN in DC/DC-Wandlern, On-Board-Ladegeräten und Traktionswechselrichtern zu nutzen. CGD geht davon aus, dass Ende 2025 funktionsfähige Demos von Combo ICeGaN zur Verfügung stehen werden. (jr)
