GaN技术杂谈

作者：Alex Lidow，Efficient Power Conversion 首席执行官， Alejandro Pozo，Efficient Power Conversion 应用工程总监， Ionel “Dan” Jitaru，Rompower Energy Systems 首席执行官

作者：Diego de Azcuénaga

氮化镓（GaN）正在改变工程师设计功率转换系统的方式。在许多应用中，与传统硅 MOSFET 相比，GaN 能实现更高的开关频率、更高的效率和更高的功率密度。但 GaN 究竟在哪些方面真正优于硅？又在什么情况下采用 GaN 才具有工程和经济上的合理性？在 EPC GaN 问答直播（Q&A LIVE）的首期节目中，EPC 首席执行官 Alex Lidow 回答了工程师关于 GaN 与硅技术对比的问题，涵盖电压范围、开关损耗、功率密度、瞬态响应、PCB 布局、寄生电感、栅极驱动、可靠性、成本以及与碳化硅的比较。此次讨论为评估 GaN 在下一代功率转换系统中应用的工程师提供了实用指导。

The increasing adoption of 800 V power distribution in AI data centers and industrial automation is creating a new challenge for power-conversion designers: how to convert high-voltage DC efficiently into the 6 V, 12 V and 48 Vrails required by modern loads while maintaining high power density.

A presentation by Michael de Rooij of Efficient Power Conversion (EPC) examines how a multi-stage Input Series, Output Parallel (ISOP) architecture can distribute the high-voltage input across several conversion modules, enabling low-voltage GaN FETs to be used on both the primary and secondary sides of multi-kilowatt isolated converters.

骆乾，“三代半食堂”创始人

PCIM Asia 2026 上，EPC 展示了面向 AI 处理器供电的 Gen 8 单片 GaN 功率级。

作为 EPC 面向下一代 AI 处理器侧高频多相 POL / IVR 场景开发的单片集成功率级，Gen 8 在同一 GaN 芯片上集成半桥功率开关、高速栅极驱动、自举电路（bootstrap）、电平移位与逻辑控制，并通过更低电荷、更高开关速度和更强过压承受能力面向 6 V 输入与 10 MHz 级运行。其系统意义不只是减少器件数量，而是缩小驱动回路寄生、降低噪声敏感性，并让控制侧采用更适合大量数字功能的高速工艺，从而支持更高相数和更紧凑的处理器侧布局。

随着人工智能（AI）工作负载的快速增长，现代数据中心的电力需求正在发生巨大变化。随着英伟达（NVIDIA）Vera Rubin等GPU平台推动机架功率从200 kW向1 MW迈进，传统的48 V母排配电方式由于巨大的导通损耗，在物理实现和经济效益方面均变得不切实际。在电流到达服务器电路板之前，48 V母排中的电流就可能超过4,000 A。

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GaN FET 与任何其他类型的晶体管一样，在开关过程中会耗散 功率 ，并以热量的形式表现出来。如果超过特定的温度限制，可能会损坏这些器件。因此，热管理是转换器设计中的重要环节。

作者：Maurizio Di Paolo Emilio，《Data Centre Digest》特约编辑

氮化镓（GaN）正在进入一个新的发展阶段。在激光雷达、卫星电源、快速充电器和AI电源供电等应用中确立了自身地位之后，这项技术正越来越多地迈向低电压、大电流应用领域，而在这些应用中，开关速度、低导通损耗和功率密度至关重要。