Ÿ 兼容標(biāo)準(zhǔn)柵極驅(qū)動器
Ÿ 支持軟切換與硬切換模式，實(shí)現(xiàn)快速、干凈的過渡
2026 年 3 月 23 日，中國北京訊 - 全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子（TSE：6723）今日宣布，推出業(yè)界首款采用耗盡型（d-mode）氮化鎵（GaN）技術(shù)的雙向開關(guān)——TP65B110HRU：該產(chǎn)品能夠在單一器件中阻斷正負(fù)電流的功能。該款器件主要應(yīng)用于單級太陽能微型逆變器、人工智能（AI）數(shù)據(jù)中心和電動汽車車載充電器等系統(tǒng)，可大幅簡化功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)，以單個(gè)低損耗、高速開關(guān)且易驅(qū)動的產(chǎn)品替代傳統(tǒng)背靠背FET開關(guān)。
單級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：提升效率，減少元件數(shù)量
目前高功率轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)中所用的單向硅或碳化硅（SiC）開關(guān)在關(guān)斷狀態(tài)下僅能單向阻斷電流。因此，功率轉(zhuǎn)換必須分階段進(jìn)行，并使用多個(gè)開關(guān)橋接電路。例如，典型的太陽能微逆變器需采用四開關(guān)全橋電路完成第一級DC-DC轉(zhuǎn)換，隨后經(jīng)第二級轉(zhuǎn)換產(chǎn)生最終交流輸出以接入電網(wǎng)。盡管電子行業(yè)正朝著更高效的單級轉(zhuǎn)換器方向發(fā)展，但設(shè)計(jì)人員仍需應(yīng)對開關(guān)器件本身的物理局限。因此現(xiàn)在許多單級設(shè)計(jì)都是采用背靠背的傳統(tǒng)單向開關(guān)，導(dǎo)致開關(guān)數(shù)量增加四倍，整體效率降低。
雙向GaN技術(shù)的出現(xiàn)徹底改變了這一局面。通過在單個(gè)GaN產(chǎn)品中集成雙向阻斷功能，僅需更少的開關(guān)即可實(shí)現(xiàn)單級功率轉(zhuǎn)換。以典型的太陽能微逆變器為例，僅需兩顆瑞薩SuperGaN®雙向高壓器件即可——相較傳統(tǒng)方案，可省去中間的直流鏈路電容器，并將開關(guān)數(shù)量減半。此外，GaN器件具備高速開關(guān)特性與低存儲電荷，可實(shí)現(xiàn)更高開關(guān)頻率和功率密度。在實(shí)際單級太陽能微型逆變器應(yīng)用中，這種新型GaN架構(gòu)由于無需背靠背連接和低效的硅開關(guān)，其功率效率可超過97.5%。
兼具強(qiáng)勁性能與可靠性，兼容硅基驅(qū)動器
瑞薩650V SuperGaN®產(chǎn)品已在市場中獲得驗(yàn)證，其基于專有的常關(guān)斷技術(shù)，具有驅(qū)動簡單、可靠性高的特點(diǎn)。此次推出的TP65B110HRU將高壓雙向耗盡型GaN芯片與兩顆低壓硅基MOSFET進(jìn)行共同封裝。這兩顆低壓MOSFET具備高閾值電壓（3V）、高柵極耐壓裕量（±20V）以及內(nèi)置體二極管，可實(shí)現(xiàn)高效的反向?qū)�。相較于增強(qiáng)型（e-mode）雙向GaN產(chǎn)品，瑞薩的這款雙向GaN開關(guān)可兼容無需負(fù)柵極偏置的標(biāo)準(zhǔn)柵極驅(qū)動器。這不僅簡化了柵極回路設(shè)計(jì)，降低了成本，還使其在軟開關(guān)和硬開關(guān)操作模式下，均能實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定的開關(guān)過渡，且不影響整體性能表現(xiàn)。對于維也納式整流器等需要硬開關(guān)的電源轉(zhuǎn)換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，憑借其超過100V/ns的高dv/dt能力，該器件在開關(guān)導(dǎo)通/關(guān)斷過程中可最大程度的減少振鈴并縮短延遲�？偠灾鹚_的這款GaN新品實(shí)現(xiàn)了真正意義上的雙向開關(guān)功能，將高可靠性、高性能和易用性集于一身。
Rohan Samsi, Vice President, GaN Business Division at Renesas表示：“將我們的SuperGaN技術(shù)拓展至雙向GaN平臺，標(biāo)志著功率轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)規(guī)范的重大變革�，F(xiàn)在，我們的客戶能夠以更少的開關(guān)元件、更小的PCB面積和更低的系統(tǒng)成本，實(shí)現(xiàn)更高的效率。同時(shí)，他們還可借助瑞薩在系統(tǒng)級集成方面的優(yōu)勢——包括柵極驅(qū)動器、控制器和電源管理IC——來加速設(shè)計(jì)進(jìn)程。”
TP65B110HRU的關(guān)鍵特性
Ÿ ±650V連續(xù)峰值交流/直流額定電壓，±800V瞬態(tài)額定電壓
Ÿ 2kV人體模型ESD防護(hù)等級（HBM與CDM）
Ÿ 25℃環(huán)境下典型導(dǎo)通電阻（Rdson）為110mΩ
Ÿ Vgs(th)典型值3V
Ÿ 無需負(fù)驅(qū)動
Ÿ Vgs最大值±20V
Ÿ 超過100V/ns的dv/dt抗擾度
Ÿ 1.8V，VSS,FW續(xù)流二極管壓降
Ÿ 采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引腳布局的TOLT頂部散熱封裝
瑞薩電子于2026年3月22日至26日，在美國得克薩斯州圣安東尼奧舉行的國際應(yīng)用功率電子會議（APEC）1219號展位上，展示這款最新雙向GaN開關(guān)及其不斷豐富的智能電源解決方案產(chǎn)品組合。
