[官方信息] 新品发布丨瑞萨电子推出首款650V双向GaN开关,标志着功率转换设计规范的重大变革

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瑞萨新闻官 发表于 2026-3-29 23:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 瑞萨新闻官 于 2026-3-29 23:51 编辑

  • 首款具备直流阻断功能的双向GaN技术,可大幅减少功率转换拓扑结构所需的开关数量
  • 兼容标准栅极驱动器
  • 支持软切换与硬切换模式,实现快速、干净的过渡


全球半导体解决方案供应商瑞萨电子(TSE:6723)宣布,推出业界首款采用耗尽型(d-mode)氮化镓(GaN)技术的双向开关——TP65B110HRU:该产品能够在单一器件中阻断正负电流的功能。该款器件主要应用于单级太阳能微型逆变器、人工智能(AI)数据中心和电动汽车车载充电器等系统,可大幅简化功率转换器设计,以单个低损耗、高速开关且易驱动的产品替代传统背靠背FET开关。

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单级拓扑结构:提升效率,减少元件数量

目前高功率转换设计中所用的单向硅或碳化硅(SiC)开关在关断状态下仅能单向阻断电流。因此,功率转换必须分阶段进行,并使用多个开关桥接电路。例如,典型的太阳能微逆变器需采用四开关全桥电路完成第一级DC-DC转换,随后经第二级转换产生最终交流输出以接入电网。尽管电子行业正朝着更高效的单级转换器方向发展,但设计人员仍需应对开关器件本身的物理局限。因此现在许多单级设计都是采用背靠背的传统单向开关,导致开关数量增加四倍,整体效率降低。

双向GaN技术的出现彻底改变了这一局面。通过在单个GaN产品中集成双向阻断功能,仅需更少的开关即可实现单级功率转换。以典型的太阳能微逆变器为例,仅需两颗瑞萨SuperGaN®双向高压器件即可——相较传统方案,可省去中间的直流链路电容器,并将开关数量减半。此外,GaN器件具备高速开关特性与低存储电荷,可实现更高开关频率和功率密度。在实际单级太阳能微型逆变器应用中,这种新型GaN架构由于无需背靠背连接和低效的硅开关,其功率效率可超过97.5%。


兼具强劲性能与可靠性,兼容硅基驱动器

瑞萨650V SuperGaN®产品已在市场中获得验证,其基于专有的常关断技术,具有驱动简单、可靠性高的特点。此次推出的TP65B110HRU将高压双向耗尽型GaN芯片与两颗低压硅基MOSFET进行共同封装。这两颗低压MOSFET具备高阈值电压(3V)、高栅极耐压裕量(±20V)以及内置体二极管,可实现高效的反向导通。相较于增强型(e-mode)双向GaN产品,瑞萨的这款双向GaN开关可兼容无需负栅极偏置的标准栅极驱动器。这不仅简化了栅极回路设计,降低了成本,还使其在软开关和硬开关操作模式下,均能实现快速、稳定的开关过渡,且不影响整体性能表现。对于维也纳式整流器等需要硬开关的电源转换拓扑结构,凭借其超过100V/ns的高dv/dt能力,该器件在开关导通/关断过程中可最大程度的减少振铃并缩短延迟。总而言之,瑞萨的这款GaN新品实现了真正意义上的双向开关功能,将高可靠性、高性能和易用性集于一身。

Rohan Samsi, Vice President, GaN Business Division at Renesas表示:“将我们的SuperGaN技术拓展至双向GaN平台,标志着功率转换设计规范的重大变革。现在,我们的客户能够以更少的开关元件、更小的PCB面积和更低的系统成本,实现更高的效率。同时,他们还可借助瑞萨在系统级集成方面的优势——包括栅极驱动器、控制器和电源管理IC——来加速设计进程。”


TP65B110HRU的关键特性

  • ±650V连续峰值交流/直流额定电压,±800V瞬态额定电压
  • 2kV人体模型ESD防护等级(HBM与CDM)
  • 25℃环境下典型导通电阻(Rdson)为110mΩ
  • Vgs(th)典型值3V
  • 无需负驱动
  • Vgs最大值±20V
  • 超过100V/ns的dv/dt抗扰度
  • 1.8V,VSS,FW续流二极管压降
  • 采用行业标准引脚布局的TOLT顶部散热封装


瑞萨电子于2026年3月22日至26日,在美国得克萨斯州圣安东尼奥举行的国际应用功率电子会议(APEC)1219号展位上,展示这款最新双向GaN开关及其不断丰富的智能电源解决方案产品组合。

国际应用功率电子会议
https://www.apec-conf.org/
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供货信息

TP65B110HRU双向GaN开关现已批量供货。客户还可选购RTDACHB0000RS-MS-1评估套件,用于测试不同驱动方案、检测交流零交叉点以及实现软开关功能。
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成功产品组合

瑞萨将新型GaN双向开关与产品组合中众多兼容器件相结合,打造了500W太阳能微逆变器和三相维也纳整流器解决方案。这些“成功产品组合”基于相互兼容且可无缝协作的产品,具备经技术验证的系统架构,带来优化的低风险设计,以加快产品上市速度。瑞萨现已基于其产品阵容中的各类产品,推出超过400款“成功产品组合”,使客户能够加速设计过程,更快地将产品推向市场。更多信息,请访问:renesas.com/win


感受瑞萨动力

以创新、品质与可靠性为核心驱动,瑞萨引领功率电子行业的发展,每年出货量超过40亿颗组件,产品组合包括电源管理IC、分立和宽带隙GaN产品、计算功率器件等。这些产品覆盖汽车、物联网、基础设施和工业应用等所有主要市场。瑞萨的功率产品组合无缝对接其领先的MCU、MPU、SoC与模拟解决方案,借助数百种经工程验证的“成功产品组合(Winning Combinations)”以及PowerCompass™和PowerNavigator™等创新设计工具,显著简化并加速了客户设计流程。更多信息,请访问:renesas.com/power。

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TP65B110HRU
https://www.renesas.cn/zh/products/tp65b110hru
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RTDACHB0000RS-MS-1评估套件
https://www.renesas.cn/zh/products/tp65b110hru
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500W太阳能微逆变器
https://www.renesas.cn/zh/applications/industrial/renewable-energy-grid/single-stage-dab-based-solar-microinverter
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三相维也纳整流器
https://www.renesas.cn/zh/applications/industrial/renewable-energy-grid/three-phase-vienna-rectifier-system
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成功产品组合
https://www.renesas.cn/zh/applications
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PowerCompass™
https://www.renesas.cn/zh/software-tool/powercompass-multi-rail-design-tool
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PowerNavigator™
https://www.renesas.cn/zh/software-tool/powernavigator-software 2596869c94a817bd7a.png

电源管理
https://www.renesas.cn/zh/products/power-management
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丫丫嘟嘟 发表于 2026-3-30 21:44 | 显示全部楼层
这款器件内置了续流二极管,但实际应用中,续流电流的路径会影响效率和 EMC。如果续流路径上的铜皮太细,会导致压降增大,必须加宽了续流路径的敷铜宽度,还避免了和其他高频信号线交叉,不仅效率又提升了 0.5%,EMC 测试也一次性通过。还有,在维也纳整流器这类应用中,要注意交流零交叉点的检测精度,不然会导致硬开关时的损耗增加,建议配合瑞萨的评估套件调试,能少走很多弯路。
未说出口的像你 发表于 2026-4-3 07:11 | 显示全部楼层
瑞萨电子的这款TP65B110HRU双向GaN开关的性能参数看起来很强大
极客晨星 发表于 2026-4-7 12:28 | 显示全部楼层
650V双向GaN开关的推出,将大幅简化功率转换器设计,减少开关数量,提高效率。
作业粉碎机 发表于 2026-4-7 16:08 | 显示全部楼层
650V双向GaN开关的推出,对于提升太阳能微逆变器效率和降低成本将产生重大影响。
蚊子的噩梦 发表于 2026-4-8 10:03 | 显示全部楼层
650V双向GaN开关的推出,对于提升太阳能微型逆变器的效率和降低成本来说是个好消息。
温室雏菊 发表于 2026-4-9 18:35 | 显示全部楼层
650V双向GaN开关的推出,对于提高太阳能微逆变器效率和降低成本来说是一个巨大的突破。
热爱童话世界 发表于 2026-5-2 12:58 | 显示全部楼层
650V双向GaN开关的推出,不仅减少了开关数量,还提高了效率,这对于数据中心和电动汽车行业来说是个好消息。
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