GaN Systems Consumer Articles

GaN Systems at PCIM Europe 2023

GaN Systems 将参加德国纽伦堡电力电子展 (PCIM Europe 2023)

展出完整跨领域氮化镓功率半导体解决方案，为高效率电动车动力系统、氮化镓快充头、高音质Class D 音频系统、和高功率密度电源供应器带来创新设计 氮化镓功率半导体领导厂商 GaN Systems 将于 5 月 9 – 11 日于德国纽伦堡举行的电力电子展 (PCIM Europe 2023) 摊位 9-204，展示其业界领先的完整氮化镓功率半导体解决方案，针对电动车、数据中心等不同应用领域，在电力系统的功率密度及能源效率上带来突破性的优化。 在今年的 PCIM，GaN Systems 将展示其最新的 11kW/800V GaN 车载充电器 (On-Board Charger, OBC) 参考设计。这款 800V GaN OBC 在以下产品优势上重写竞局： 较采用 SiC 晶体管的设计，提高 36% 功率密度 较采用 SiC 晶体管的设计，降低  15% 物料清单 (BoM) 成本 AC/DC 阶段最高转换效率 >99%；DC/DC 阶段最高转换效率 >98% 减少总功率耗损 优化热性能 这款突破性创新 11kW/800V 氮化镓车载充电器参考设计，采用三阶飞跨电容…

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GaN Systems 参加 2023 亚洲充电展

春季亚洲充电展重点回顾：氮化镓应用疆界正加速扩张

今 (2023) 年春季亚洲充电展一摆过去清零封城政策的限制，展览规模回复过去盛况，超过 2,000 名工程研发、系统整合、采购及营销业务等电源行业从业人员共襄盛举。GaN Systems 偕其他来自全球 200 多间半导体产业领导参展厂商，在展会中展出完整氮化镓功率半导体解决方案。由充电头网主办的亚洲充电展，是亚洲屈指可数的充电行业技术产业盛会，也是全球各大电源企业发布最新产品信息和技术的平台。 亚洲充电展一直以来皆是全球各大电源企业发布产品信息和展示最新技术的平台，展览主题聚焦电源芯片，功率器件、被动器件，以及消费类快充电源、户外电源、服务器电源供应器、新能源汽车充电系统等新能源应用。 氮化镓成长：消费电子主导，新应用市场加温 永续意识抬头之下，消费市场愈来愈重视终端电子产品在处理高耗能任务的效率与效能，因此在「性能」及「永续」间取得多赢局面，成为当今消费电子公司创新的核心。以 GaN 取代传统硅组件，以满足市场对能源效率及尺寸微缩的需求，已是不可逆的趋势。 充电速度更快且更轻薄短小的快充产品发表占据了今年亚洲春季展的主要版面，在性能与设计上皆有惊人突破。另外，在现今社会对电子设备更加依赖，且使用场域更多元的趋势下，方便携带且能长时间稳定供电的户外电源及储能市场也迎来爆发式成长。无论是家用或商用，户外电源或储能产品皆往更轻量及小巧，更高容量，更高输出功率的方向发展，这也为 GaN 带来了崭新的商业机会。 GaN Systems 在这次春季亚洲充电展中展示了完整且高可靠的 GaN 快充解决方案，受 Dell 戴尔、Samsung 三星、Razer雷蛇等全球领导消费电子品牌采用的量产产品，以实际成功案例阐释我们 GaN 功率晶体管如何以高可靠的绝佳性能，为消费快充产品带来系统面与产品面的效能提升，帮助客户同时兼顾市场期待与企业减碳目标。 在这次展览期间，我们也观察到，车用及数据中心等应用市场厂商对 GaN 的兴趣有显著性的提高。GaN 技术正从小众市场往主流市场靠近，从能源效率达钛金等级的数据中心电源供应器、电动车车载充电器 (OBC) 及 DC/DC 能源转换器、甚至是电动自行车、机器人、电机驱动系统等新兴市场，皆可看到 GaN 正逐渐取代硅或 SiC，成为达到更高功率密度及能源效率的较好解决方案。 若你错过了参观我们在春季亚洲充电展的摊位，请与我们联系。我们将为你介绍完整产品组合及设计资源。

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GaN Systems at APEC 2023

APEC 2023重点回顾：氮化镓的主场

GaN Systems 策略营销副总裁 Paul Wiener 着 APEC 2023 应用电力电子会议与往年一样精彩，汇集了全球电力电子领域的创新与突破。 今年的 APEC 在与会人数上有显著的成长，从系统架构师、研发工程师至企业领导皆参与此次盛会。各与会企业在主题演讲与技术专题中，洞悉能量、能源、磁性组件及电浆等技术发展，也对永续路径作出深度见解；领域专家们也在海报研讨会中，针对现今能源挑战议题，提出不同解决方案，解决问题与创新是推进电力电子领域的两大关键动能。 当然，APEC 的展区也是亮点满满，半导体、磁性组件、被动组件、封装测试等电力电子产业生态系中的领导企业，皆在展期间发表最新技术与产品。 位于舞台的中心—氮化镓 今年 APEC 唯一与以往不同之处，便是氮化镓技术的遍地开花，与 GaN 有关的技术论文便高达 70 多篇，而 GaN Systems 的产品更在其中 40 篇中被采用或提及，GaN 无疑是今年电力电子领域中，最受讨论与关注的技术。 在 GaN Systems 今年的摊位上，可以看到不同应用市场的客户如何导入 GaN 技术，并利用 GaN 解决能效问题。在消费电子领域，GaN 快充技术成为主流已经是不争的事实，无论是专业或消费音讯市场也逐渐看到更多厂商采用 GaN 来提升音响音质及性能。另外，包括 LED 照明、电机控制系统、微型交通及服务器电源供应器等商用及工业领域也有不少氮化镓应用的实现。 今年 GaN Systems 展位上最受瞩目的便是我们最新发表的 11kW 800V 氮化镓车载充电器 (OBC) 参考设计。这款参考设计除了在体积微缩上令人惊艳外，与采用 SiC 功率组件的设计相比，分别在功率密度上提升 36%、在物料清单 (BoM) 成本上减少…

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GaN Systems named Annual Excellent GaN Semiconductor Brand by 21Dianyuan

GaN Systems致力于第三代半导体技术创新 获选年度氮化镓功率器件行业优秀企业

氮化镓功率半导体领导企业 GaN Systems 氮化镓系统公司荣获首届「电源行业配套品牌奖—年度 GaN 功率器件行业优秀企业」。由中国最具影响力电子与电源行业技术信息平台「世纪电源网」发起，电源行业配套品牌奖首年举办便吸引超过 130 间国内外相关企业报名参加。GaN Systems 于行业领先创新技术，完整高功率、高可靠氮化镓解决方案受到肯定，从众多参赛企业中胜出。 电源行业配套奖选拔的宗旨为全面提高中国电源产品水平，助力国内电源行业蓬勃发展。由行业意见领袖及学研专家组成之评审团，根据参赛企业在研发创新投资、技术前瞻性、企业成长潜力等面向的表现进行评选，表彰杰出企业。 氮化镓功率半导体为电力电子系统能源效率带来革命性地优化，满足市场对电源系统尺寸及功率密度日益严苛的需求。在全球电气化及数字化的大趋势下，各行业对能源依存度急遽升高，GaN Systems 深刻体会客户欲提升产品能源效率、减少损耗的急迫性。以丰富客户成功案例与设计资源为后盾，透过专业的应用工程团队，从产品开发阶段便与客户密切合作，GaN Systems 提供产品面到系统面的一站式解决方案，帮助客户加快设计周期、缩短上市时间，领先行业在汽车、数据中心、工业、再生能源、消费电子等产业累积应用实绩。 「GaN Systems 产品可靠度已受电动车、工业、甚至航太等高可靠性市场客户肯定，」GaN Systems 中国区副总经理林志彦表示，「这次获奖肯定将只是一个开端，我们将持续创新突破，为在各利基市场重写电力电子系统对能源效率的定义。」 关于世纪电源网 自 2008 年起，世纪电源网便致力于促进于中国电子电源行业信息传递及交流，加速行业发展与技术演进，每年透过在线平台及覆盖中国 50 座城市的线下活动，影响超过 100 万名行业专业人士、学研单位专家、及工程科系大专院校学生。  

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氮化镓功率器件实现兼具外观设计与性能的大功率充电器

在充电头网最近发布的 SATECHI 165W 四 USB-C 氮化镓桌面充电器的拆解报告中指出，这款充电器整体设计紧凑，做工扎实，具备大功率输出能力同时维持轻薄简约机身设计—能够同时满足这些现今消费者重视的产品优势，皆需归功于氮化镓功率半导体技术。 这款充电器具 165W 总功率输出，任一接口皆支持最高达 100W 的功率输出，透过功率自动分配技术，能够同时满足三至四台手机、笔记本计算机的充电需求，配备 3.3-21V 5A PPS 快充，对于旗舰机种的高功率充电需求也能满足。外观设计方面，维持品牌一贯商务简约风格，机身尺寸约为 100x72x31 mm，净重约 336 g，易携带也可立于桌面，具使用上的灵活度。 为兼顾产品尺寸及功率密度，SATECHI 采用两颗 GaN Systems GS-065-011-1-L 增强型氮化镓功率晶体管，这款高性能、低成本的氮化镓晶体管，采用小型 5×6 毫米 PDFN 封装，提供低结壳热阻，实现 1MHz以上超高开关频率和效率输出，同时简化驱动要求，栅极驱动电压为 0-6V，瞬态耐压为 -20 至+10V，提供卓越可靠性。 GaN Systems在消费市场已受全球领导品牌采用，包括 Dell戴尔、PHILIPS飞利浦、Samsung 三星等，请至连结页面了解更多产品信息与完整设计资源。 完整拆解报告请至充电头网微信公众号。

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GaN Systems 前进春季亚洲充电展 秀下世代氮化镓功率半导体技术

氮化镓功率半导体领导厂商GaN Systems 将于2023春季亚洲充电展中展示突破性氮化镓快充解决方案。春季亚洲充电展将于3月14-16日于深圳福田会展中心7号馆举行，欢迎莅临GaN Systems在B37-40的摊位，与我们的专家讨论最新氮化镓技术及应用可能。 由充电头网主办的亚洲充电展，立足于现代化国际都市群粤港澳大弯区，为全球影响最广泛的能源电子技术展会之一，也是亚洲屈指可数的充电行业技术产业盛会。得益于专业性强、参展商和观众覆盖精准，亚洲充电展已成为全球各大电源企业发布产品信息和展示最新技术的窗口。 氮化镓晶体管被视为是能够解决硅材料在物理特性上的限制，帮助电力电子系统提升能源效率、缩小尺寸及重量、优化开发成本，甚至达到永续目标的关键零组件。氮化镓功率器件已经陆续在各应用市场中崭露头角，其中以消费电子市场的应用最为成熟。从持续攀升的大尺寸屏幕智能手机销售量及5G手机普及来看，市场对于手机电池容量及充电速度的要求将持续提高，快充技术将成为亚洲智能手机品牌做出产品市场区隔的关键技术。 GaN Systems提供完整、高可靠性氮化镓功率半导体解决方案，我们的100V及650V增强型氮化镓晶体管能支持从4A到150A的运作电流。我们的氮化镓功率器件采用常见PDFN封装技术及高规GaNPXTM嵌入式封装技术，能满足不同客户对功率、散热、及效能的需求。针对消费电子产品氮化镓充电器及电源适配器，我们也提供一站式解决方案。 透过与全球消费电子市场领导品牌持续且密切的合作，GaN Systems持续优化其氮化镓技术，帮助客户缩短设计周期，开发尺寸更小、重量更轻、更高功率、更高效能的电源产品。   雷蛇(Razer) Blade 17 电竞笔记本电脑280W 氮化镓充电器 此款280W氮化镓充电器采用两颗GaN Systems GS-065-030-2-L 650V增强型氮化镓晶体管，不仅在体积上比之前的230W充电器更小，输出功率提高20%以上，相较于传统280W电竞充电器，体积更缩小了一半。所采用的两颗GaN Systems GS-065-030-2-L氮化镓晶体管分别被封装于高散热效率、小尺寸的8×8 PDFN 封装，能实现高频开关，达到最大化的能源效率及功率密度。   三星 Galaxy S22+及Ultra旗舰智能手机 45W 氮化镓充电器 GaN Systems在行业领先的可靠性、高质量和产品寿命使我们成为三星(Samsung)在开发氮化镓充电器时的首选供应商，我们的氮化镓解决方案为这款45W充电器实现轻薄尺寸，相较于前一代产品，这款充电器不仅在功率上翻倍，更在功率密度及效率上树立的新的标竿。   戴尔(Dell) 外星人Alienware X15 R1电竞笔记本240W氮化镓充电器 此款240W氮化镓充电器采用GaN Systems GS-065-030-2-L, 650V增强型氮化镓晶体管，与先前的型号相比，在外型上更显时尚与轻薄，与旧款90W 充电器相比，体积几乎相同，但功率却提高了 2.7 倍。GaN Systems GS-065-030-2-L 增强型氮化镓晶体管被封装在一个小型、热效率高的 8×8 毫米 PDFN 封装中，能实现高频开关，达到最大化的能源效率及功率密度。   HARMAN InfinityLab 100W 4…

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多重应用齐发 氮化镓功率半导体迎向成长转折点

氮化镓功率半导体领导者GaN Systems从地缘政治下全球半导体产业链动态、能源转换效率革新等面向，展望2023年全球功率半导体产业发展态势。电汽化 (Electrification) 、数字化 (Digitalization)及净零永续 (Sustainability) 三大全球趋势将持续加速氮化镓功率半导体产业成长及应用落地。氮化镓稳定、耐高压高温的物理特性使其逐步在数据中心、电动车、工业制造、及消费电子等「由能源驱动」的应用市场中崭露头角，成为解决硅基组件目前瓶颈的理想替代方案。然而面对大环境政经不确定性等逆风因素，供应链管理及多元布局将成为功率半导体业者的决胜点—能巩固现有客户的交期，同时有余力点燃创新之火，突破技术瓶颈。 地缘政治促使全球政府及企业扩大当地投资 半导体产业链趋向多元化 GaN Systems全球执行长Jim Witham在稍早接受富比士访问时指出，如果半导体业者从过去18个月中学习到什么，那就是风散风险不再单指产品组合的多样性，更指「供货商组合」的多样性。供货商多样性除地域上的多元之外，企业也需认同供货商多元的价值，因为即使是规模较小的供货商也有可能为当下困境提供最及时的解套。 「作为一个在全球化的企业，我们乐见各国政府扩大投资当地半导体产业，为产业链多元化作长远发展规划发展，」GaN Systems 亚洲区总经理Stephen Coates表示，在近期的未来，我们会看到更多半导体厂在欧美及新兴市场的投资计划，但半导体产业生态系的合纵连横绝对不能在短时间被复制或取代。 能源独立与脱碳挑战加剧 吹起能源转换效率革命号角 各行业的电汽化及数字化造成能源需求急速攀升，即使近年再生能源发电成长有所突破，但仍远不及全球的用电需求。当全球企业都将脱碳视为一项不仅是立即需采取的行动，更是长远需达成的目标，能源转换效率的革新便成为企业在永续跟获利间取得双赢的重要手段。GaN Systems认为氮化镓功率半导体将在这场能源革命中扮演举足轻重的角色，从减少能源转换间的能量流失，开发更高功率但尺寸更小的储能系统，最终全面提高再生能源发电使用效率，氮化镓功率半导体将会是通往全球净零转型的快捷方式。 碳排大户数据中心将靠氮化镓维持获利并实现净零 为因应日益庞大的数据量，数据中心平均每3-5年需升级硬体设备以维持效能，欧盟针对服务器、数据储存等产品能源效率通过ErP 环保设计指令Lot 9，开放运算计划(OCP)重新定义数据中心电源供应器尺寸规范—较原先缩小30%，「接下来我们将看到有更多云端巨头数据中心导入氮化镓功率半导体，以实现更高效率的电源管理，」GaN Systems市场开发副总经理庄渊棋表示，氮化镓功率组件更快的开关速度、更高的导电性及将帮助数据中心减少在电源转换和电路分配上热能产生，进而减少复杂冷却解决方案的需求。采用氮化镓技术，每10组服务器机架每年约能增加300万美元的利润。 氮化镓功率半导体进入电动车市场甜蜜点 汽车弃油转电政策、地域冲突下的能源风险、全球减碳目标确立等因素并行下，电动车市场成长幅度将更为急遽。展望2023年，碳化硅功率组件的发展将受限缺料、良率及高居不下的成本，「反观氮化镓车用功率组件，虽目前仍处开发阶段，但市场将在2025-2026年开始发酵，氮化镓技术将满足Tier 1车厂对车用组件在效能、可靠度、成本及产能上的要求，」庄渊棋补充。目前氮化镓在电力系统的应用仍以400V为主流，多階電流轉換器(Multilevel Converter)在800V電力系統的應用也將進入驗證階段。 氮化镓功率半导体技术将持续在消费市场商品化 从主流45W及65W到100W-180W的单孔或多孔氮化镓充电器将在明年持续重写消费者对快充的定义。氮化镓功率组件也将持续以更轻小的外型、更卓越的音质渗透家用、汽车、船舶等不同音讯市场，同时在家用电器、大屏幕电视、电动脚踏车、电动工具等新兴应用机会也将浮现。 Stephen Coates总结，不畏大环境政经等逆风因素影响，全球氮化镓功率半导体市场将在消费电子、车用、数据中心、工业制造等应用驱动下，于2027年达到20亿美元市值1，而全球企业对获利及永续的承诺也将持续为氮化镓功率半导体产业添加成长动能。 1 Power GaN 2022: Market and Technology Report 2022, Yole Intelligence

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实现下世代电源供应器的GaN氮化镓功率级设计

论坛主题： 分析不同氮化镓功率级设计拓朴结构及使用功率 探讨氮化镓功率级设计所带来的散热及导电效能优化 分享氮化镓功率级设计在消费电子充电器及变压器、商用及工业用电源供应器、或车载充电器及牵引逆变器等应用案例 Download a copy of this presentation >

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创新及永续 从不起眼的充电器开始

作者: Andrew Sultenfuss Senior Distinguished Engineer Dell Technologies #IWork4Dell 就如同许多发明及实用工具，创新是一个需要透过一段时间的使用回馈来优化的研发过程，绝大多数的企业也仰赖这个过程以确保最终研发成果，过程中的微小改变或错误解读都将对结果产生巨大且显著的影响。当导入一项新的技术时，企业需要从可靠度、成本、支持系统至系统层面冲击等不同面向作全面且透彻的分析，唯有透彻地了解才能将新技术导入产品开发中，最终成功上市。氮化镓技术早已被纳入Dell的产品开发蓝图中，然而消费者使用经验及产品永续性决定了市场对新技术、新产品的接受速度，因此当我们在导入氮化镓技术在外接式电源及电源供应器产品上时，能与像 GaN Systems 这样的伙伴合作，更显重要。 氮化镓应用于产品系列 氮化镓外接式电源及电源供应器已成为Dell系列产品的一部分，从45W到330W分别支援Dell 用户端笔记型电脑、工作站和电竞产品系列。无论是核心产品或是不起眼的充电器，Dell皆持续优化产品效能、全球通用性、尺寸、重量、及成本，因为对Dell来说，创新的过程是一个持续不中断的价值循环。 为什么充电器很重要? 异地办公已成为新常态，对于需要时常外出拜访客户，或随时处理公事的企业用户来说，电池续航力及充电速度将是选购笔电时的两大考虑因素。Dell自20年前推出 Express Charge™电源模式后，一直广受用户欢迎，但有鉴于近年市场对充电效率的需求提高，提高电源瓦数来缩短充电时间便迫在眉睫，缩短的幅度甚至需达原先的一半，因此尺寸及成本成为开发新一代充电器时所面临的两大挑战。 笔电用户需要携带笨重如砖块的充电器及充电线的时代已经成过去式了。与上一代硅基设计结构相比，采用氮化镓拓朴结构，不仅可提高充电器的功率及效率，更使尺寸减少了40%。 充电器的效能在消费电子产品的永续及可携带性扮演相当重要角色。采用氮化镓技术的充电器，在开发制造过程中能减少零组件材料及水资源的使用，搭配回收再利用的材料更能大幅减低产品碳足迹，在产品使用阶段甚至能达到7%的减碳幅度。对于在全球已卖出上亿个外接式电源供应器的Dell来说，这样的环境效益十分可观。 从产品设计、制造到使用阶段，氮化镓技术能有效降低外接式电源及电源供应器产品的碳足迹。氮化镓为企业创造一个双赢的局面，减少对环境的冲击的同时，提升产品能源效率、降低营运成本、减少所需的零组件，更提高产品及零组件的回收率。除此之外，拜氮化镓技术，充电器的外壳尺寸能缩小40-50%，不仅达到前所未有的减碳成效，轻薄的外型更优化了消费者使用经验。 Dell 采用减法设计概念，较小尺寸的设备在制造过程中所需的塑料、钢或铜等金属自然也比较少，所需要的包材也相对较减，搭配使用回收再利用的材料，进一步产品的碳足迹。不仅如此，Dell也从循环经济的角度出发，在设计氮化镓外接式电源及电源供应器产品时，考虑零组件的重复使用性，减少废弃物。Dell客户端60-300W氮化镓充电器便是以环境友善为设计理念的产品。 为什么是现在? 价格对了! 市场需求永远是刺激新技术、新产品开发的驱动力。氮化镓技术在近年逐渐成熟，产业对氮化镓材料特性的理解，或与传统控制器及拓朴架构整合技术的掌握上都有提升，市面上有更多的设计工具及过往经验分享，加上全球半导体造商过去几年来对氮化镓技术的投资研发，都加速了氮化镓功率半导体产业成长。氮化镓技术的成熟使采用氮化镓功率组件变得更容易且更经济，应用市场不仅受惠于产品效能提升，也同时降低产品开发成本。 以市场导向设计的Dell氮化镓充电器 技术演进带来的成本优势，加上尺寸及能源效率的特性，使氮化镓逐渐被视为取代传统硅基组件的理想替代方案，并广泛运用于太阳能储能、电动车充电桩及数据中心服务器等领域。 Dell持续从发明与实用性两个面向实现创新研发，我们的团队致力为产品设计及效能带来实用的创新，看见我们的努力为每一个消费者带来全新的使用经验，同时减少对环境的冲击，是我们最大的成就来源，而氮化镓技术更是我们持续完成这个使命不可或缺的利器。  

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GaN Systems扩大在D类音频市场领先优势

全新建构模块为创建出色音频系统而生 重点摘要： GaN System新推出两个放大器模块和两个音频升压转换器，针对不同市场提供更全面的D类音频解决方案，帮助设计工程师整合搭配不同设计，进一步提升音频系统整体效能表现。 与硅相比，采用GaN氮化镓功率器件设计的D类音频系统将能实现更清晰的音质、同时降低能耗及缩小尺寸。应用市场从家用市场扩展到近年快速成长的汽车、船舶和电动车市场。 GaN Systems 在快速增长的 D 类音频市场中保持市场优势。D 类音频市场预计将于2024 年达到 36 亿美元市值。 加拿大渥太华 – 2022 年 10 月 25 日 – GaN Systems今天推出两个 D 类高阶GaN FET 音频放大器和两个音频升压转换器，将D类音频解决方案扩大至汽车、船舶及电动车等应用市场。 GaN Systems的D类音频解决方案涵盖放大器、电源和升压转换器，针对汽车、家用及专业音响市场提供一站式解决方案，帮助音频系统设计工程师整合搭配不同设计，提高产品整体效能表现。 GaN Systems功率晶体管在下一代音频产品中，扮演关键零组件角色。新推出的D类音频设计针对音质、尺寸皆进行优化，同时淘汰了散热器，更帮助音频设计工程师以更合理的成本、更短的开发时间，设计高阶音响产品。 D类音频市场预计于2024年前达到36亿美元市值，这股成长动能主要受消费电子产品、智能家居设备，车载信息娱乐系统，以及轻薄节能行动装置等应用市场需求持续攀升影响。 GaN Systems 210W 及300W 音频升压转换器 ：这两款高压升压转换器参考设计可以分别达到 210 W 连续/300 W 最大及 300 W 连续/500 W 最大电源输出，适用于汽车、船舶的独立单声道、立体声和多声道放大器。 我们的音频升压转换器解决方案支持 9VDC 至 16VDC直流电压输入、32V 输出，且与差分初级驱动变压器拓扑结构兼容。…

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