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联合电子推出新一代双向GaN车载充配电单元

联合电子最新推出CharCON U6.2——基于矩阵变换器拓扑与双向GaN的新一代车载充配电单元方案。在实现6.8kW/L高功率密度、97%峰值效率的同时,将产品重量降至4kg以下,Z向高度进一步压缩至43mm,为“多合一”电驱集成与紧凑型车身布局提供了更大设计自由度。

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CharCON Gen6创新性采用矩阵变换器(Matrix Converter)拓扑,并首次引入双向GaN芯片与驱动芯片的SIP合封方案,实现架构与器件层面的双重突破。

◎ 在小型化方面,功率密度6.8kW/L,Z高度仅43mm。矩阵变换器拓扑是实现极致小型化的关键所在,其省去直流母线电容,矩阵拓扑直接实现AC-DC/DC-AC单级变换,彻底取消电解电容,减小体积、提高寿命。同时取消PFC电感,矩阵拓扑自然实现功率因数校正功能。双向GaN器件支持240kHz开关频率,磁性元件体积进一步缩减,为43mm超薄高度提供物理基础。

◎ 在高效率方面,峰值效率达到了97%。效率是核心KPI,通过"拓扑减法+器件升级"实现效率跃升。矩阵变换器仅需一级功率变换,较两级式减少50%高频开关管数量,从源头降低导通损耗与开关损耗。依据双向GaN低损特性,其具有零反向恢复、低导通电阻,在240kHz高频下仍保持高效率。

◎ 在成本优化方面,通过拓扑简化与高频化,实现"器件增量与系统减量抵消"的成本优化。矩阵变换器拓扑可提供具有竞争力的成本方案,省去电解电容、PFC电感及其配套电路、减少功率器件数量、降低电容寿命失效带来的售后成本。具有超高性价比的GaN高频特性:磁件体积缩小38%,铜线/磁芯用量下降,散热器尺寸缩减,机械料成本降低。

产品整体采用超薄设计,适配多合一集成:43mm 高度+200mm长度,可无缝嵌入电驱多合一系统,助力车企实现"六合一""七合一"集成方案落地。同时矩阵拓扑天然支持能量双向流动,配合双向GaN器件,可实现:V2L(Vehicle to Load):6.6kW对外放电,满足露营、应急供电。V2G(Vehicle to Grid):电网互动,参与削峰填谷。

产品寿命不再受限于电容电解液干涸,匹配整车15年/30万公里设计目标。整机成本较传统两级式方案低10%,助力主机厂控制800V平台成本

技术兼容性方面,其内置分级浪涌吸收EMC设计,应对复杂电网工况。100Hz电流纹波脉动充电,缓解电池极化,延长电芯循环寿命。

总结

从CharCON 5U的两级式SiC,到CharCON 5U+的单级式GaN,再到CharCON Gen6的矩阵变换器双向GaN方案,联合电子在车载充配电单元领域完成"三年三级跳"。矩阵变换器拓扑与双向GaN的结合,不仅是对现有OBC架构的颠覆,更是对"高压化、集成化、双向化"行业趋势的前瞻布局。

未来,随着1200V GaN技术成熟,CharCON Gen6架构可进一步升级至全GaN方案,全面适配800V高压平台,持续引领车载充电技术演进。

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车载充配电单元联合电子氮化镓

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