在電動汽車和混合動力汽車中，少不了用於連接高電壓電池和低電壓輔助電路的DC-DC轉換器，而它對於開發更多具有低壓功能的經濟節能車型也很重要。由TechInsights的資料顯示，2023年全球汽車DC-DC轉換器的市場規模為40億美元，預計到2030年將增長至110億美元，預測期內的複合年增長率為15%。其中，氮化鎵（GaN）發揮著至關重要的作用，因為它可用於提高DC-DC轉換器和車載充電器（OBC）的功率密度。因此，現代驅動技術和電氣化解決方案供應商緯湃科技（Vitesco）選擇GaN來提高其 Gen5+ GaN Air DC-DC轉換器的電源效率。英飛凌科技（Infineon）的CoolGaN電晶體650 V能夠同時提升整體系統性能，以及大幅降低系統成本並增加易用性。協助緯湃科技打造新一代DC-DC轉換器，並提升電網、電源和OBC的功率密度（效率超過 96%）和永續性。

CoolGaN電晶體650 V

基於GaN的電晶體的開關速度已從100 kHz提高至250 kHz以上，在高頻開關應用中具有顯著的優勢。因此，即使在硬式開關半橋中的開關損耗也非常低，而且更大程度地降低熱損耗和整體系統損耗。此外，英飛凌的CoolGaN電晶體具有很高的導通和關斷速度，並採用頂部散熱TOLT封裝。由於該系列電晶體採取空氣冷卻而非液體冷卻，因此降低了整體系統成本。這些650 V元件還提高電源效率和密度，支援800 V輸出功率。其導通電阻（R_DS（on））為50 mΩ，瞬態漏極至源極電壓為 850 V，I_DS,max和 I_DSmax,pulse分別為30 A和60 A。

透過GaN電晶體，緯湃科技設計出具有被動冷卻功能的Gen5+ GaN Air DC-DC轉換器，降低整體系統成本。GaN元件還能簡化轉換器設計和機械整合，使DC-DC轉換器能夠靈活地安裝在車輛中。使用GaN電晶體還可將轉換器的功率提升至3.6 kW，功率密度提升至4.2 kW/l以上。與Gen5液冷轉換器相比，Gen5+ GaN Air DC-DC轉換器的效率超過96%，熱性能得到改善。它們可在14.5 V連續電壓下提供248 A的兩相輸出。相位能夠合併，以實現最大輸出功率，還可以在部分負載的工況下關閉一個相位，並在兩個相位之間交錯開關頻率。

此外，透過串聯切換兩個相位的輸入，基於CoolGaN功率電晶體650 V的轉換器能夠在不超出半導體元件阻斷電壓上限的情況下實現800 V架構。該系列轉換器的另一個特點是採用隔離式半橋拓撲結構，包括一個基於GaN的半橋、一個完全隔離的變壓器和一個適用於各個相的主動式整流器。英飛凌CoolGaN電晶體650 V現已上市。