首款具備直流阻斷功能的雙向GaN技術，可大幅減少功率轉換拓撲結構所需的開關數(shù)量

兼容標準柵極驅動器

支持軟切換與硬切換模式，實現(xiàn)快速、干凈的過渡

全球半導體解決方案供應商瑞薩電子（TSE：6723）今日宣布，推出業(yè)界首款采用耗盡型（d-mode）氮化鎵（GaN）技術的雙向開關——TP65B110HRU：該產(chǎn)品能夠在單一器件中阻斷正負電流的功能。該款器件主要應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)，可大幅簡化功率轉換器設計，以單個低損耗、高速開關且易驅動的產(chǎn)品替代傳統(tǒng)背靠背FET開關。

單級拓撲結構：提升效率，減少元件數(shù)量

目前高功率轉換設計中所用的單向硅或碳化硅（SiC）開關在關斷狀態(tài)下僅能單向阻斷電流。因此，功率轉換必須分階段進行，并使用多個開關橋接電路。例如，典型的太陽能微逆變器需采用四開關全橋電路完成第一級DC-DC轉換，隨后經(jīng)第二級轉換產(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換器方向發(fā)展，但設計人員仍需應對開關器件本身的物理局限。因此現(xiàn)在許多單級設計都是采用背靠背的傳統(tǒng)單向開關，導致開關數(shù)量增加四倍，整體效率降低。

雙向GaN技術的出現(xiàn)徹底改變了這一局面。通過在單個GaN產(chǎn)品中集成雙向阻斷功能，僅需更少的開關即可實現(xiàn)單級功率轉換。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，并將開關數(shù)量減半。此外，GaN器件具備高速開關特性與低存儲電荷，可實現(xiàn)更高開關頻率和功率密度。在實際單級太陽能微型逆變器應用中，這種新型GaN架構由于無需背靠背連接和低效的硅開關，其功率效率可超過97.5%。

兼具強勁性能與可靠性，兼容硅基驅動器

瑞薩650V SuperGaN?產(chǎn)品已在市場中獲得驗證，其基于專有的常關斷技術，具有驅動簡單、可靠性高的特點。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）以及內置體二極管，可實現(xiàn)高效的反向導通。相較于增強型（e-mode）雙向GaN產(chǎn)品，瑞薩的這款雙向GaN開關可兼容無需負柵極偏置的標準柵極驅動器。這不僅簡化了柵極回路設計，降低了成本，還使其在軟開關和硬開關操作模式下，均能實現(xiàn)快速、穩(wěn)定的開關過渡，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的電源轉換拓撲結構，憑借其超過100V/ns的高dv/dt能力，該器件在開關導通/關斷過程中可最大程度的減少振鈴并縮短延遲。總而言之，瑞薩的這款GaN新品實現(xiàn)了真正意義上的雙向開關功能，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技術拓展至雙向GaN平臺，標志著功率轉換設計規(guī)范的重大變革?，F(xiàn)在，我們的客戶能夠以更少的開關元件、更小的PCB面積和更低的系統(tǒng)成本，實現(xiàn)更高的效率。同時，他們還可借助瑞薩在系統(tǒng)級集成方面的優(yōu)勢——包括柵極驅動器、控制器和電源管理IC——來加速設計進程?！?/p>

TP65B110HRU的關鍵特性

±650V連續(xù)峰值交流/直流額定電壓，±800V瞬態(tài)額定電壓

2kV人體模型ESD防護等級（HBM與CDM）

25℃環(huán)境下典型導通電阻（Rdson）為110mΩ

Vgs(th)典型值3V

無需負驅動

Vgs最大值±20V

超過100V/ns的dv/dt抗擾度

1.8V，VSS,FW續(xù)流二極管壓降

采用行業(yè)標準引腳布局的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用功率電子會議（APEC）1219號展位上，展示這款最新雙向GaN開關及其不斷豐富的智能電源解決方案產(chǎn)品組合。

供貨信息

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成功產(chǎn)品組合

瑞薩將新型GaN雙向開關與產(chǎn)品組合中眾多兼容器件相結合，打造了500W太陽能微逆變器和三相維也納整流器解決方案。這些“成功產(chǎn)品組合”基于相互兼容且可無縫協(xié)作的產(chǎn)品，具備經(jīng)技術驗證的系統(tǒng)架構，帶來優(yōu)化的低風險設計，以加快產(chǎn)品上市速度。瑞薩現(xiàn)已基于其產(chǎn)品陣容中的各類產(chǎn)品，推出超過400款“成功產(chǎn)品組合”，使客戶能夠加速設計過程，更快地將產(chǎn)品推向市場。

感受瑞薩動力

以創(chuàng)新、品質與可靠性為核心驅動，瑞薩引領功率電子行業(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)、基礎設施和工業(yè)應用等所有主要市場。瑞薩的功率產(chǎn)品組合無縫對接其領先的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)新設計工具，顯著簡化并加速了客戶設計流程。

審核編輯 黃宇