Verbundprojekt: Leistungselektronik der nächsten Generation für CO2-Einsparungen in Verkehr und Industrie – GaNext -; Teilvorhaben: Entwicklung eines PWM-Generators mit zusätzlichen Sicherheits- und Kalibrierfunktionen

Ziel des geplanten Projekts GaNext ist es, die Hemmnisse für die Einführung von GaN-Bauelementen zu beseitigen und die höhere Effizienz und Kompaktheit von GaN-basierten Systemen im Bereich von Energiewandel¬systemen vollständig nachzuweisen. Das Herzstück des Projekts ist die Entwicklung eines auf GaN basierenden intelligenten Leistungsmoduls (IPM), bei dem der Treiber, die Spannungssteuerung und die Schutzschaltungen mit dem Leistungsteil kombiniert werden. Der gesamte Markt für Leistungselektronik, den diese Technologie adressieren wird, liegt bei über 200 Mrd. US$. Insbesondere der Markt für GaN-Leistungs-Bauelemente wächst mit einem beeindruckenden jährlichen Wachstum von 91% und wird bis 2022 500 Millionen Dollar erreichen, wobei Leistungselektroniksysteme für Elektrofahrzeuge und Photovoltaik-Umrichter 60% dieses Marktes ausmachen. Moderne GaN-Bauelemente verfügen jedoch über bestimmte Eigenschaften wie eine niedrige Gate-Schwellenspannung sowie eine erhöhte Störabstrahlung und Schwingneigung, welche durch die schnellen Schaltvorgänge verursacht werden und die einen praktischen Einsatz dieser Bauelemente erschweren. Dies ist einer der Hauptgründe, warum GaN-Bauelemente noch keinen größeren Marktanteil haben. Im Rahmen von "GaNext" soll ein europäisches Konsortium ein intelligentes GaN-Power-Modul (IPM) entwickeln und für erste Demonstratoren zur Verfügung zu stellen, welches die Hauptschwierigkeiten beim Einsatz von GaN-Bauelementen beseitigen soll und es somit ermöglicht, GaN-Transistoren mit einem ähnlich einfachen Design-Aufwand einzusetzen wie vergleichbare Si-Module