Onsemi dąży do czterokrotnego zwiększenia gęstości mocy w inwerterach samochodów elektrycznych.

Onsemi wprowadziło Embedded Power Platform (EPP), nową architekturę dla elektroniki mocy. Według producenta półprzewodników umożliwia ona czterokrotnie wyższą gęstość mocy oraz o 15 procent mniejsze straty mocy w inwerterach trakcyjnych samochodów elektrycznych.

Płyta krzemowa nowej Embedded Power Platform od Onsemi do wysoce zintegrowanej elektroniki mocy.

Zdjęcie: Onsemi

Jednym z pierwszych partnerów w branży motoryzacyjnej jest Subaru. Japoński producent zamierza ocenić Embedded Power Platform (EPP) w kontekście przyszłych architektur pojazdów elektrycznych i będzie miał wstępny dostęp do próbek inżynieryjnych, modeli symulacyjnych oraz ekspertyzy technicznej od Onsemi. Jednakże decyzja dotycząca jego zastosowania w pojazdach seryjnych jeszcze nie została podjęta.

Podejście techniczne różni się głównie sposobem pakowania w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami. W przypadku EPP sama płyta krzemowa stanowi podstawę opakowania. Dzięki temu możliwa jest integracja różnych technologii półprzewodnikowych – takich jak krzem, węglek krzemu (SiC) i azotek galu (GaN) – a także wielu komponentów, takich jak FET-y, sterowniki i układy napędowe, w jednym opakowaniu.

To umożliwia firmie Onsemi rozwijanie, symulowanie i optymalizację właściwości elektrycznych, termicznych i mechanicznych w ramach zintegrowanej architektury, zamiast zajmować się nimi głównie oddzielnie przed ich łączeniem. Wśród innych korzyści spodziewa się, że zmniejszona indukcyjność parazytowa obniży straty elektryczne, umożliwiając jednocześnie wyższe częstotliwości przełączania.

Zgodnie z informacjami Onsemi, technologię EPP można wytwarzać na istniejących liniach do produkcji płytek krzemowych o średnicy 12 cali, co umożliwia przeprowadzanie kluczowych kroków integracji bezpośrednio w procesie produkcji półprzewodników. W przypadku pojazdów elektrycznych Onsemi widzi główną aplikację tych technologii w inwerterach trakcyjnych. W porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami producent obiecuje aż cztery razy wyższą gęstość mocy przy jednoczesnym spadku strat mocy o 15 procent. Może to doprowadzić do powstania mniejszych i lżejszych inwerterów. Jednak w komunikacie nie określono, jak te wartości zachowują się w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych.

Zdolność skalowania to kolejna kluczowa zaleta: architektura inwertera oparta na EPP może być wykorzystywana w różnych klasach mocy. Dzięki temu producenci pojazdów mogliby używać wspólnego projektu podstawowego dla różnych modeli, zamiast opracowywać oddzielne rozwiązania dla każdej klasy mocy. Onsemi przewiduje zmniejszenie wysiłków związanych z rozwojem i weryfikacją, a także niższe koszty rozwoju i produkcji.

Jeśli chodzi o całą platformę EPP, Onsemi wskazuje na trzy- do pięciokrotny wzrost gęstości mocy w zależności od zastosowania. W niektórych przypadkach cykle rozwojowe mogą zostać skrócone do zaledwie czterech miesięcy. Jednak te wartości odnoszą się do całej platformy, a nie konkretnie do zweryfikowanego zastosowania w samochodach.

Poza sektorem motoryzacyjnym, Onsemi planuje również wykorzystanie tej platformy w zastosowaniach przemysłowych oraz do zasilania centrów danych AI. Producent półprzewodników dostrzega zaletę skalowania tej samej architektury integracji w różnych aplikacjach i technologiach półprzewodnikowych. Platforma Embedded Power znajduje się obecnie we wczesnej fazie, a pierwsze próbki mają trafić do wybranych klientów oraz partnerów rozwojowych z branży motoryzacyjnej i AI jeszcze w tym roku.