瑞萨推出100V GaN晶体管 扩展低压应用领域

日本半导体厂商瑞萨电子近日宣布推出全新100V增强型（E-mode）GaN分立功率晶体管系列，标志着其GaN产品组合扩展至低压应用领域。该系列产品包括RTP100E005G1FL、RTP100E2P6G1FL、RTP100E1P8G1FL-DSC和RTP100E1P2G1FL-DSC四款型号，专为对效率要求极高的高功率密度应用场景设计。

这些新型GaN晶体管在AI数据中心电源转换、工业电机驱动、人形机器人控制及太阳能微型逆变器等领域展现出卓越性能。相较于传统硅基器件，新款低压GaN器件在硬开关模式下FOM（优值性能）最高可降低35%，软开关模式下则可降低高达63%。其核心特性包括零反向恢复电荷（Qrr=0）、低总栅极电荷（Qg）和低输出电荷（Qoss），显著降低了每个开关周期的能量损耗。

瑞萨高级副总裁Akhil Nair表示，随着AI服务器和工业基础设施向更高电压配电架构过渡，采用低压GaN技术已成为提升系统效率的关键。新系列产品不仅提供了GaN技术特有的高效能和快速开关特性，还通过兼容现有封装设计大幅降低了从传统硅MOSFET迁移至GaN方案的技术门槛。

具体应用层面，该系列器件能够将开关损耗降低40%至70%，并使系统功率密度翻倍。这主要得益于其快速开关能力带来的PCB面积缩小、磁性元件尺寸减小，以及更低的导通电阻（RDS(on)）带来的运行效率提升。此外，底部散热和双面散热配置为设计提供了更多灵活性选择。

值得注意的是，尽管GaN器件具有诸多优势，但其高频工作特性也对电路设计提出了新的挑战。例如，较短的功率回路设计、精确的驱动时序控制以及有效的散热管理都是实现预期性能的关键因素。瑞萨建议设计人员在使用这些器件时，应特别关注寄生电感的影响，并采取适当的措施来优化布局。

目前，该系列低压GaN功率晶体管已开始供货，并配套提供评估板支持开发。瑞萨表示，这些产品将进一步丰富其宽禁带半导体产品组合，帮助客户在AI数据中心、工业自动化等关键领域实现更高的能源效率和更紧凑的设计方案。