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瑞萨电子推出用于AI数据中心、工业及电源系统的全新GaN FET

         顶点光电子商城2025年7月9日消息:近日,瑞萨电子宣布推出三款新型高压650V GaN FET——TP65H030G4PRS、TP65H030G4PWS和TP65H030G4PQS。


         这三款新型产品基于稳健可靠的SuperGaN®平台打造,结合对Transphorm的收购成果,实现多项技术突破。导通电阻(RDS(on))低至30mΩ,较前代产品降低14%,显著减少导通损耗。开关损耗优化,栅极电荷(Qg)和输出电容(Coss)降低,交叉损耗减少,支持高频开关(如硬开关应用中Qg低至24.5nC)。导通电阻与输出电容乘积(FOM)提升20%,平衡开关损耗与效率。


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          封装与热管理方面,封装选项提供TOLT(顶部散热)、TO-247(传统电力电子封装)、TOLL(底部散热)三种封装,覆盖1kW至10kW功率范围。散热设计,表面贴装封装(如TOLT)降低外壳温度,支持高电流场景下的器件并联,提升功率扩展性。架构创新,耗尽型(D-Mode)常关断架构,集成高压GaN HEMT与低压硅MOSFET,实现常闭操作,兼容标准硅驱动器,无需专用驱动电路。抗干扰能力,4V阈值电压高于传统增强型GaN器件,增强系统稳定性,减少误触发风险。


          与硅基器件对比,效率提升,开关损耗降低50%以上,功率密度提升3倍。成本优化,裸片尺寸缩减14%,系统成本降低,输出电容减少20%。与竞品GaN器件对比,导通电阻,瑞萨产品导通电阻低至30mΩ,优于Transphorm同类产品(72mΩ)。驱动兼容性,兼容标准硅驱动器,无需专用驱动电路,降低设计门槛。热稳定性,动态RDS(on)在高温下(150℃)增幅低于SiC器件,减少电流坍塌效应。与SiC器件对比,开关频率,GaN FET支持更高频率(如MHz级),适用于高频应用(如图腾柱PFC)。成本效益,硅衬底GaN器件成本低于SiC,且8英寸晶圆量产进一步降低成本。


         应用场景与市场影响方面,AI数据中心与服务器电源,支持新型800V直流电源系统,提升功率转换效率,满足AI计算对高能效和紧凑体积的需求。案例验证:某头部云服务商采用TP65H030G4PWS构建4.2kW图腾柱PFC电源,系统峰值效率达99.2%,功率密度突破120W/in³。电动汽车充电,高压快充:适用于22kW集成式车载充电机(OBC),30分钟补能400km,降低热管理成本。技术优势:无反向恢复电荷(Qrr),减少开关损耗,提升充电效率。可再生能源与储能,光伏逆变器:转换效率>99%,微型逆变器GaN采用率达80%。储能系统:双向DC-DC模块循环效率达97.5%,支持户储市场年增50%。工业电源,模块化UPS:静态切换时间<2ms,10kW系统体积缩减40%,散热器重量降低300g。


         据Yole预测,2025-2030年CAGR达62%,瑞萨电子市场份额有望突破25%。AI数据中心能耗占比升至全球电力10%,GaN渗透率将突破35%;全球EV充电桩保有量超4000万台,车规级GaN需求激增。国际巨头英飞凌、意法半导体在高端GaN市场占据领先地位,但瑞萨通过垂直整合(驱动器+控制器+GaN)提供系统级解决方案。本土企业华大半导体、士兰微等通过自主研发实现技术突破,但瑞萨在高压GaN领域仍具技术优势。


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          瑞萨战略方面,生态整合,结合收购的Transphorm技术与自身产品组合,提供“GaN+控制器”完整解决方案,降低客户设计复杂度。产能扩展,与Polar Semiconductor合作量产8英寸GaN晶圆,提升供应能力。


            瑞萨电子通过三款650V GaN FET的推出,不仅巩固了其在高压功率半导体领域的领先地位,更通过技术创新与生态整合,为AI、电动汽车、可再生能源等高增长市场提供了高效、可靠的功率转换解决方案。随着GaN技术的持续渗透,瑞萨有望引领功率电子行业迈向“高功率密度、高效率、低成本”的新时代。