GaN 和年轻工程师的未来

, ,

第七届“GaN 系统杯”中国电源学会 (CPSS) 设计大赛 正在如火如荼进行中，凸显年轻工程师在世界未来的发展中扮演的重要角色，以及他们如何通过氮化镓创新为世界提供发展动力。多年来，参赛大学生们的热情、创造力和聪明才智总是让我们叹为观止。
本着竞赛精神，我们重点展示了去年黑龙江科技大学特等奖获得者和一等奖获得者之一华中科技大学团队的设计。这些团队展示了使用氮化镓系统公司的 650V GS66502B 晶体管 的双向 AC/DC 转换器的最佳性能和最高功率密度设计，该晶体管满足多项系统技术要求和参数，包括：

400W 额定输出功率

  • 220VAC 输入电压和 300-400VDC 输出电压
  • 满载时双向 94% 的效率
  • 30W/cm3 功率密度
  • 闭环控制
  • 过流过压保护功能
  • 在 25°C 自然冷却下连续运行 30 分钟

获奖设计

黑龙江科技大学团队采用前级图腾柱无桥PFC提高系统功率因数，降低输入电流THD，后级同步降压拓扑。 该设计允许在正向和反向工作模式之间自动切换。 亮点包括实现 96% 以上的双向效率和 41W/cm3 的功率密度，超出设计要求。

华中科技大学的设计采用前级图腾柱无桥PFC和后级双向非隔离Buck/Boost转换器，正向工作在Buck模式，反向工作在Boost模式。 拓扑很简单， 它只需要很少的开关器件，不需要变压器，减小了转换器的体积，可以实现更高的功率密度。 该设计实现了 85W/cm3 的功率密度。

借助氮化镓，电力电子工程师正在通过更高效、更小、更轻的封装设计改变世界，同时提供当今电力电子所需的高性能和可靠性。

这些创新设计为数据中心、电动汽车、可再生能源系统、工业电机和消费电子等依赖电力的行业的应用提供了极大的提升。