GaN 将为电力电子系統带来比 SiC 更具市场竞争力的设计优势

Electronic Design 主编 Alix Paultre 访问 GaN Systems 在 PCIM 2023 德国纽伦堡电力电子展的摊位

今 (2023) 年的 PCIM 欧洲电力电子展会在德国纽伦堡举行，聚焦电力电子、智能交通、再生能源与能源管理等主题，并汇聚来自半导体、被动组件、磁性组件、传感器、储能等领域的领导厂商参展，GaN Systems 也在今年展览中展出完整 GaN 功率半导体解决方案。

透过全球电子工程设计知名媒体 Electronics Design 的镜头，GaN Systems 首席执行官 Jim Witham 以实际应用案例介绍 GaN 功率器件在电动车、数据中心及高阶音响等应用市场中，为电力电子系统所带来尺寸、效率、及整体性能上的设计优势。

在数据中心应用场域中，采用 GaN 功率晶体管的数据中心电源供应器，与采用现有硅功率器件的设计相比，在体积维持不变的前提下，输出功率提高 50%，且同时效率提升 2%，为数据中心节省电费支出，且多出来的机柜空间将能容纳更多的内存或服务器，进而提高营收。GaN Systems 也不断优化拓朴设计，进一步将功率密度从 45W/in³ 提升至63W/in³、82W/in³、甚至是100W/in³。

GaN Systems 在电动车的车载充电器、DC-DC 转换器及牵引逆变器三大应用中，都已交出亮眼成绩单，受国际一线车厂采用，包括与 Toyota 合作开发的 All-GaN-Car 氮化镓电动车牵引逆变器原型设计、受电动车新创 Canoo 采用、市面上第一个进入量产阶段的氮化镓车载充电器 (On-board Charger)，以及与纬湃科技 (Vitesco Technology) 合作开发的氮化镓 DC-DC 转换器，可同时運用於 400V 及 800V 电动车动力系统中。

另外，GaN Systems 今年在车用领域的重大突破—11kW 800V 氮化镓车载充电器参考设计，与采用 SiC MOSFET 的设计相比，不仅功率密度提升 36%，同时还减少 15% 物料成本，为车用领域客户带来改变竞局的解决方案。

最后，在消费电子领域，除了相对成熟的快充充电器应用外，GaN 功率半导体卓越的开关频率，也将为高阶音响应用实现高质量不失真的音质表现。

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