基于成熟的SuperGaN技術(shù),650V第四代增強型產(chǎn)品憑借卓越的熱效率和超低功率損耗帶來強勁性能
全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子(TSE:6723)宣布推出三款新型高壓650V GaN FET——TP65H030G4PRS、TP65H030G4PWS和TP65H030G4PQS,適用于人工智能(AI)數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器電源(包括新型800V高壓直流架構(gòu))、電動汽車充電、不間斷電源電池備份設(shè)備、電池儲能和太陽能逆變器。此類第四代增強型(Gen IV Plus)產(chǎn)品專為多千瓦級應(yīng)用設(shè)計,將高效GaN技術(shù)與硅基兼容柵極驅(qū)動輸入相結(jié)合,顯著降低開關(guān)功率損耗,同時保留硅基FET的操作簡便性。新產(chǎn)品提供TOLT、TO-247和TOLL三種封裝選項,使工程師能夠靈活地針對特定電源架構(gòu)定制熱管理和電路板設(shè)計。
這三款新型產(chǎn)品基于穩(wěn)健可靠的SuperGaN?平臺打造。該平臺采用經(jīng)實際應(yīng)用驗證的耗盡型(d-mode)常關(guān)斷架構(gòu),由Transphorm公司(瑞薩已于2024年6月收購該公司)首創(chuàng)。與硅基、碳化硅(SiC)和其它GaN產(chǎn)品相比,基于低損耗耗盡型技術(shù)的產(chǎn)品具有更高的效率。此外,它們通過更低的柵極電荷、輸出電容、交叉損耗和動態(tài)電阻影響,以最大限度地減少功率損耗,并具備更高的4V閾值電壓——這是當(dāng)前增強型(e-mode)GaN產(chǎn)品所無法達(dá)到的性能。
新型Gen IV Plus產(chǎn)品比上一代Gen IV平臺的裸片小14%,基于此實現(xiàn)30毫歐(mΩ)的更低導(dǎo)通電阻(RDS(on)),較前代產(chǎn)品降低14%,并且在導(dǎo)通電阻與輸出電容乘積這一性能指標(biāo)(FOM)上提升20%。更小的裸片尺寸有助于降低系統(tǒng)成本,減少輸出電容,進(jìn)而提升效率和功率密度。這些優(yōu)勢使Gen IV Plus產(chǎn)品成為對成本敏感且對散熱要求較高應(yīng)用的理想選擇,特別是在需要高性能、高效率和緊湊體積的場景中。它們與現(xiàn)有設(shè)計完全兼容,便于升級,同時保護(hù)已有的工程投入。
這些產(chǎn)品采用緊湊型TOLT、TO-247和TOLL封裝,為1kW至10kW的電源系統(tǒng)提供廣泛的封裝選擇,滿足熱性能與布局優(yōu)化的要求,還可并聯(lián)更高功率的電源系統(tǒng)。新型表面貼裝封裝包括底部散熱路徑(TOLL)和頂部散熱路徑(TOLT),有助于降低外殼溫度,方便在需要更高導(dǎo)通電流時進(jìn)行器件并聯(lián)。此外,常用的TO-247封裝為客戶帶來更高的熱容量,以實現(xiàn)更高的功率。
Primit Parikh, Vice President of the GaN Business Division at Renesas表示:“Gen IV Plus GaN產(chǎn)品的成功發(fā)布,標(biāo)志著瑞薩自去年完成對Transphorm的收購后,在GaN技術(shù)領(lǐng)域邁出具有里程碑意義的第一步。未來,我們將深度融合經(jīng)市場場驗證的SuperGaN技術(shù)與瑞薩豐富的驅(qū)動器及控制器產(chǎn)品陣容,致力于打造完整的電源解決方案。這些產(chǎn)品不僅可作為獨立FET使用,更能與瑞薩控制器或驅(qū)動器產(chǎn)品集成到完整的系統(tǒng)解決方案設(shè)計中,這一創(chuàng)新組合將為設(shè)計者提供更高功率密度、更小體積、更高效率,且總系統(tǒng)成本更低的產(chǎn)品設(shè)計方案?!?/p>
獨特的耗盡型常關(guān)斷設(shè)計,實現(xiàn)可靠性與易集成性
與此前的耗盡型GaN產(chǎn)品一樣,瑞薩全新GaN產(chǎn)品采用集成低壓硅基MOSFET的獨特配置,擁有無縫的常關(guān)斷操作,同時充分發(fā)揮高電壓GaN在低損耗和高效率開關(guān)方面的優(yōu)勢。由于其輸入級采用硅基FET,SuperGaN FET可以使用標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)成的柵極驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動,而無需通常增強型GaN所需的專用驅(qū)動器。這種兼容性既簡化設(shè)計流程,又降低系統(tǒng)開發(fā)者采用GaN技術(shù)的門檻。
為滿足電動汽車(EV)、逆變器、AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、可再生能源和工業(yè)功率轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域的高要求,基于GaN的開關(guān)產(chǎn)品正迅速成為下一代功率半導(dǎo)體的關(guān)鍵技術(shù)。與SiC和硅基半導(dǎo)體開關(guān)產(chǎn)品相比,它們具有更高的效率、更高的開關(guān)頻率,和更小的尺寸。
瑞薩在GaN市場上獨具優(yōu)勢,提供涵蓋高功率與低功率的全面GaN FET解決方案,這與其它許多僅在低功率段取得成功的廠商形成鮮明對比。豐富的產(chǎn)品組合使瑞薩能夠滿足更廣泛的應(yīng)用需求和客戶群體。截至目前,瑞薩已面向高、低功率應(yīng)用出貨超過2,000萬顆GaN器件,累計現(xiàn)場運行時間超過300億小時。
供貨信息 TP65H030G4PRS、TP65H030G4PWS和TP65H030G4PQS,以及4.2kW圖騰柱PFC GaN評估平臺(RTDTTP4200W066A-KIT)現(xiàn)已上市。有關(guān)瑞薩GaN解決方案的更多信息,請訪問:renesas.com/gan-fets
感受瑞薩動力
以創(chuàng)新、品質(zhì)與可靠性為核心驅(qū)動,瑞薩引領(lǐng)功率電子行業(yè)的發(fā)展,每年出貨量超過40億顆組件,產(chǎn)品組合包括電源管理IC、分立和寬帶隙GaN產(chǎn)品、計算功率器件等。這些產(chǎn)品覆蓋汽車、物聯(lián)網(wǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)應(yīng)用等所有主要市場。瑞薩的功率產(chǎn)品組合無縫對接其領(lǐng)先的MCU、MPU、SoC與模擬解決方案,借助數(shù)百種經(jīng)工程驗證的“成功產(chǎn)品組合(Winning Combinations)”以及PowerCompass?和PowerNavigator?等創(chuàng)新設(shè)計工具,顯著簡化并加速了客戶設(shè)計流程。