瑞薩推出首款低壓氮化鎵場效電晶體，以拓展其氮化鎵產品組合，適用於人工智慧資料中心與機器人領域
前言：
全新100V增強型E-mode GaN先進功率電晶體系列產品，提供更高的功率密度和業界領先的性能指標
2026年10月6日--先進半導體解決方案頂尖供應商瑞薩電子（TSE：6723）宣布推出首款100V增強型（E-mode）GaN分立式功率電晶體系列, 正式進軍低壓應用市場。RTP100E005G1FL、RTP100E2P6G1FL、RTP100E1P8G1FL-DSC和RTP100E1P2G1FL-DSC這四款低壓GaN FET元件，具備超快的切換速度和優異的散熱性能，可滿足人工智慧資料中心、人形機器人、工廠自動化和工業馬達驅動、電動工具以及太陽能微型逆變器等，對提高效率及高功率密度的應用特別適合。
新型氮化鎵場效電晶體（GaN FET）實現了業界領先的硬切換和軟切換的性能指標（FOM），與同類氮化鎵裝置相比，硬切換FOM最多可降低35%，軟切換FOM最多可降低63%。此外，瑞薩低壓氮化鎵元件也保持了與原本矽元件兼容的尺寸，可輕鬆整合到現有設計中。
目前資料中心的電源轉換器通常以數百kHz的切換頻率運作。但隨著人工智慧伺服器和工業基礎設施逐步轉向800 VDC供電和48V匯流排架構，許多電源轉換器正朝著MHz級切換頻率發展，以縮小磁性元件的尺寸，提高功率密度並提升整體效率。
在800V高壓直流（HVDC）電源架構中使用低壓氮化鎵（LV GaN）可簡化電源轉換設計，顯著減少被動元件尺寸、切換損耗和對散熱的需求。在系統層級，這意味著更高的效率、更少的散熱管理需求，以及更低的能耗和物料清單（BOM）成本。
基於瑞薩近期推出的低壓增強型氮化鎵（E-mode GaN）技術平台，該系列新型電晶體具備超快速切換技術，具有極低的總閘極電荷（Qg）和輸出電荷（Qoss），進而最大限度地減少電壓和電流之間的重疊時間。這降低了AI電源、馬達驅動器和DC-DC功率級等應用中，每次轉換週期內的能量損耗。此外，此系列元件同時具備零反向恢復電荷（Qrr = 0）的特性，可消除反向恢復造成的能量損耗，進一步提升切換效率。
高速切換特性可提高功率密度，並支援更高的工作頻率，來縮小PCB尺寸和減小磁性元件及被動元件的尺寸；低導通電阻（RDS(on)）可降低導通損耗，提高工作效率。此外，產品提供底部和雙面散熱等封裝配置，可提供更佳的散熱能力並提升設計靈活性。依據不同應用需求與功率轉換架構，低壓GaN元件在系統層級可降低40～70%的切換損耗，並提升最高兩倍的功率密度。
新型氮化鎵電晶體採用多種標準、與MOSFET相容的封裝，使客戶能夠快速從既有的矽MOSFET轉換至 GaN 設計，進而加快設計速度，且無需進行大幅修改PCB設計。多樣化的封裝選項以及寬廣的導通電阻（RDS(on)）範圍（5 mΩ～1.2 mΩ），使設計工程師能夠根據不同的功率等級和應用進行擴展，包括同步整流、多相降壓轉換和馬達驅動等應用。
Akhil Nair, Senior Director, Low-Voltage GaN at Renesas表示：「採用新一代氮化鎵技術應用於人工智慧伺服器、機器人、工業馬達驅動器和再生能源系統的客戶，都在為日益緊湊的系統中，尋求更高效的功率轉換方法。我們的低壓氮化鎵系列產品不僅能夠提供設計工程師所期望獲得的高效率、切換性能和功率密度，還顯著降低由原本矽MOSFET轉換至GaN設計的難度。」
新型GaN系列採用E-mode（常閉型）GaN技術，在具備與矽相容封裝尺寸的同時，也提供了GaN的性能優勢。這有助於工程師充分利用GaN的效率和高功率性能優勢，並簡化從現有矽基設計轉換移至GaN的難度。
新型低壓氮化鎵系列的主要特點
●相較於矽基設計，效率提高1～3%，並消除Qrr反向恢復損耗
●切換損耗大幅降低40～70%
●透過降低每個週期的切換能量，功率密度翻倍，並支援高頻操作
●更小的系統尺寸，更高的切換頻率可縮小磁性元件尺寸，同時降低系統整體損耗●優化熱管理，減少了風扇和主動冷卻的需求，降低了系統複雜性和物料清單（BOM）成本
此外，由於新型GaN系列元件使每個電源轉換級的總能耗更低，有助於設計工程師實現永續發展目標。透過降低散熱和氣流管理所需風扇的尺寸、使用更小的磁性元件並縮小PCB的整體面積，可進一步協助人工智慧資料中心和工業領域達成更高的能源效率目標。
新型低壓GaN功率電晶體現已上市，同時也提供相應的評估板。有關這些裝置和開發工具的更多資訊，請造訪：Renesas.com/lv-gan-fets。
新型低壓氮化鎵場效電晶體（GaN FET）可輕鬆整合到瑞薩的其他功率參考設計中，包括6kW 800V至48V DCX LLC和工业DC伺服平台。成功產品組合是經過技術驗證的系統架構，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。
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。
