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瑞薩發表首款650V雙向GaN開關適用於太陽能逆變器、AI資料中心等應用

本文作者：瑞薩電子點擊： 2026-03-23 11:38

前言：

● 首創雙向氮化鎵技術，具備直流阻隔功能，可顯著減少功率轉換拓撲架構所需的元件數量 ● 相容於標準的閘極驅動器 ● 支援軟開關和硬開關，快速、流暢的切換

2026年3月23日--全球領先半導體解決方案供應商瑞薩電子（TSE：6723）今天發佈業界首款採用耗盡型（d-mode）GaN技術的雙向開關TP65B110HRU。此開關元件可在單一裝置中可阻斷正負電流，並整合了直流阻斷功能。TP65B110HRU是一款高壓開關，目標應用領域包括單級太陽能微型逆變器、人工智慧資料中心和電動車充電器。可顯著簡化電源轉換器的設計，並以單一低損耗、快速開關、易於驅動的裝置取代了傳統的背靠背FET開關。

單級拓樸結構提升效率，減少元件數量

目前的高功率轉換設計採用單向矽或碳化矽（SiC）開關，這些開關在關斷狀態下僅阻斷一個方向的電流。因此，功率轉換必須分多級進行，並使用多個開關橋電路。例如，典型的太陽能微型逆變器使用四開關全橋電路, 進行第一級DC to DC的轉換，然後透過第二級產生最終的交流輸出並連接到電網。儘管電子產業正朝著更有效率的單級轉換器發展，但工程師仍必須克服開關固有的限制。目前許多單級設計採用背對背的傳統單向開關，導致開關數量增加四倍，效率降低。

雙向氮化鎵徹底改變了這個格局。透過在單一氮化鎵產品上整合雙向阻斷功能，即可在單級電路中實現功率轉換，且所需的開關元件數量更少。例如，典型的太陽能微型逆變器僅需兩個瑞薩的SuperGaN®高壓雙向元件，從而省去了中間的直流鏈電容器，並將開關元件數量減少了一半。此外，氮化鎵產品具有開關速度快、儲存電荷低的優點，可實現更高的開關頻率和高的功率密度。在實際的單級太陽能微型逆變器應用中，這種新型氮化鎵架構無需背對背連接和低速矽開關，即可實現超過97.5%的轉換效率。

兼具強勁性能和可靠性，並相容於矽驅動器

瑞薩成熟可靠的650V SuperGaN裝置基於獨有的常閉型技術，驅動簡單且高度可靠。TP65B110HRU將高壓雙向d-mode GaN晶片與兩個低壓矽MOSFET封裝在一起，具有高閾值電壓（Vth=3V）、高閘耐壓裕量（±20V）和內建體二極管（body diodes），可實現高效反向導通。與增強型（e-mode）雙向GaN元件相比，瑞薩的雙向GaN開關無需負閘極偏壓且相容於標準閘極驅動器。這意味著更簡單、成本更低的閘極迴路設計，以及在軟開關和硬開關操作下快速穩定的開關且不會損耗效能。需要硬開關的功率轉換拓撲，例如維也納式（Vienna-style）整流器，可受益於其> 100 V/ns的高dv/dt能力，在開關轉換期間最大限度地減低振鈴並縮短延遲。瑞薩的GaN元件可實現真正的雙向開關，具有高穩健性、高性能和易用性。

Rohan Samsi, Vice President, GaN Business Division at Renesas表示：「將我們的SuperGaN技術擴展到雙向GaN平台，標誌著電源轉換設計規範的重大轉變。客戶現在可以用更少的開關元件實現更高的效率，縮小PCB面積，並降低系統成本。同時，亦可利用瑞薩在閘極驅動器、控制器和電源管理進行系統級整合以加速開發。」

TP65B110HRU的主要特點：

● ±650V連續峰值交流和直流額定電壓，±800V瞬態額定電壓

● 2kV人體模型靜電放電防護等級（HBM和CDM）

● 110 mΩ典型RSS,ON @ 25℃

● 3V典型Vgs(th)

● 無需負電壓驅動

● ±20VVgs耐壓

● > 100 V/ns dv/dt抗擾度

● 1.8V，VSS，FW 續流二極體壓降

● TOLT頂部冷卻封裝，採用業界標準腳位排列

瑞薩將於2026年3月22日至26日在德州聖安東尼奧舉行的應用電力電子會議（APEC）上，#1219 號展位展示最新的雙向GaN開關及其不斷擴展的智慧電源解決方案產品組合。

供貨

TP65B110HRU雙向GaN開關現已大量供貨。客戶還可以購買RTDACHB0000RS-MS-1評估套件，用於測試不同的驅動選項、檢測交流過零點以及實現零電壓開關（ZVS）軟開關功能。

成功產品組合

瑞薩提供500W太陽能微型逆變器和三相維也納整流器解決方案，將新型GaN雙向開關與瑞薩產品組合中的眾多相容裝置相結合。成功產品組合是經過技術審查的系統架構，來自相互相容的元件，這些元件可完美的搭配，帶來優化的低風險設計，進而加快上市時間。瑞薩從眾多產品中提供超過400種成功產品組合，使客戶能夠加快設計流程並更快地將產品推向市場。更多資訊請造訪renesas.com/win。

瑞薩電子，動力之選

瑞薩秉持創新、品質和可靠的理念，引領電力電子產業發展，年出貨量超過40億顆，產品涵蓋電源管理IC、分立元件和寬能隙GaN產品、運算元件等眾多領域。這些產品涵蓋汽車、物聯網、基礎設施和工業應用等所有主要產業。電源產品組合可與我們領先的MCU、MPU、SoC和類比解決方案完美搭配，透過數百種經工程驗證的「成功產品組合」以及PowerCompass™和PowerNavigator™等創新設計軟體，簡化並加速設計流程。更多資訊請造訪renesas.com/power。

關於瑞薩電子

瑞薩電子（TSE:6723）透過科技帶來更安全、智慧且美好的未來使生活更便利。身為全球微控制器領導供應商，瑞薩結合了在嵌入式處理、類比、功率和連網等領域的專業知識以提供全面的半導體解決方案。「成功產品組合」可加快汽車、工業、基礎設施及物聯網等應用的上市時間，為數十億裝置帶來連網功能，並賦予裝置智慧，使人們的生活和工作更便利。欲了解更多資訊，請造訪renesas.com。歡迎訂閱關注LinkedIn、Facebook、X、YouTube和Instagram。

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