瑞萨电子推出全新GaN FET，增强高密度功率转换能力，适用于AI数据中心、工业及电源系统应用
发布时间：2025-7-2 19:07
发布者：eechina
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基于成熟的SuperGaN技术，650V第四代增强型产品凭借卓越的热效率和超低功率损耗带来强劲性能 瑞萨电子（TSE：6723）今日宣布推出三款新型高压650V GaN FET——TP65H030G4PRS、TP65H030G4PWS和TP65H030G4PQS，适用于人工智能（AI）数据中心和服务器电源（包括新型800V高压直流架构）、电动汽车充电、不间断电源电池备份设备、电池储能和太阳能逆变器。此类第四代增强型（Gen IV Plus）产品专为多千瓦级应用设计，将高效GaN技术与硅基兼容栅极驱动输入相结合，显著降低开关功率损耗，同时保留硅基FET的操作简便性。新产品提供TOLT、TO-247和TOLL三种封装选项，使工程师能够灵活地针对特定电源架构定制热管理和电路板设计。 
这三款新型产品基于稳健可靠的SuperGaN平台打造。该平台采用经实际应用验证的耗尽型（d-mode）常关断架构，由Transphorm公司（瑞萨已于2024年6月收购该公司）首创。与硅基、碳化硅（SiC）和其它GaN产品相比，基于低损耗耗尽型技术的产品具有更高的效率。此外，它们通过更低的栅极电荷、输出电容、交叉损耗和动态电阻影响，以最大限度地减少功率损耗，并具备更高的4V阈值电压——这是当前增强型（e-mode）GaN产品所无法达到的性能。 新型Gen IV Plus产品比上一代Gen IV平台的裸片小14%，基于此实现30毫欧（mΩ）的更低导通电阻（RDS(on)），较前代产品降低14%，并且在导通电阻与输出电容乘积这一性能指标（FOM）上提升20%。更小的裸片尺寸有助于降低系统成本，减少输出电容，进而提升效率和功率密度。这些优势使Gen IV Plus产品成为对成本敏感且对散热要求较高应用的理想选择，特别是在需要高性能、高效率和紧凑体积的场景中。它们与现有设计完全兼容，便于升级，同时保护已有的工程投入。 这些产品采用紧凑型TOLT、TO-247和TOLL封装，为1kW至10kW的电源系统提供广泛的封装选择，满足热性能与布局优化的要求，还可并联更高功率的电源系统。新型表面贴装封装包括底部散热路径（TOLL）和顶部散热路径（TOLT），有助于降低外壳温度，方便在需要更高导通电流时进行器件并联。此外，常用的TO-247封装为客户带来更高的热容量，以实现更高的功率。 Primit Parikh, Vice President of the GaN Business Division at Renesas表示：“Gen IV Plus GaN产品的成功发布，标志着瑞萨自去年完成对Transphorm的收购后，在GaN技术领域迈出具有里程碑意义的第一步。未来，我们将深度融合经市场场验证的SuperGaN技术与瑞萨丰富的驱动器及控制器产品阵容，致力于打造完整的电源解决方案。这些产品不仅可作为独立FET使用，更能与瑞萨控制器或驱动器产品集成到完整的系统解决方案设计中，这一创新组合将为设计者提供更高功率密度、更小体积、更高效率，且总系统成本更低的产品设计方案。” 独特的耗尽型常关断设计，实现可靠性与易集成性 与此前的耗尽型GaN产品一样，瑞萨全新GaN产品采用集成低压硅基MOSFET的独特配置，拥有无缝的常关断操作，同时充分发挥高电压GaN在低损耗和高效率开关方面的优势。由于其输入级采用硅基FET，SuperGaN FET可以使用标准现成的栅极驱动器进行驱动，而无需通常增强型GaN所需的专用驱动器。这种兼容性既简化设计流程，又降低系统开发者采用GaN技术的门槛。 为满足电动汽车（EV）、逆变器、AI数据中心服务器、可再生能源和工业功率转换等领域的高要求，基于GaN的开关产品正迅速成为下一代功率半导体的关键技术。与SiC和硅基半导体开关产品相比，它们具有更高的效率、更高的开关频率，和更小的尺寸。 瑞萨在GaN市场上独具优势，提供涵盖高功率与低功率的全面GaN FET解决方案，这与其它许多仅在低功率段取得成功的厂商形成鲜明对比。丰富的产品组合使瑞萨能够满足更广泛的应用需求和客户群体。截至目前，瑞萨已面向高、低功率应用出货超过2,000万颗GaN器件，累计现场运行时间超过300亿小时。 供货信息 TP65H030G4PRS、TP65H030G4PWS和TP65H030G4PQS，以及4.2kW图腾柱PFC GaN评估平台（RTDTTP4200W066A-KIT）现已上市。有关瑞萨GaN解决方案的更多信息，请访问：renesas.com/gan-fets |
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