雜談GaN技術

作者：MDPE

AI 的快速崛起以及支援其持續成長所需資料中心的廣泛部署，正在從根本上改變資料中心的設計方式——不僅體現在運算密度和冷卻需求方面，也體現在電力傳輸方式上。過去功耗為數十千瓦的機架，如今正接近數百千瓦，兆瓦級 AI 運算叢集已不再是遙遠的目標。在此背景下，基於 415/480 VAC 配電和低壓 DC 匯流排的傳統電源架構，在擴展時正變得日益低效、笨重且成本高昂。

人形機器人旨在模擬人類運動，目前在各種應用領域中呈現出強勁的市場成長。馬達控制是機器人設計中的關鍵環節。本文概述了基礎電源架構以及作為核心元件的電力電子系統所需滿足的要求，並介紹了高效功率轉換公司（EPC）提供的相關解決方案範例。

Power Electronics News
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當寬能隙半導體進入市場時，其應用領域劃分相當明確。SiC 在600V以上電壓範圍挑戰矽，而 GaN 則在約100V至600V的應用中與矽競爭。

Power Systems Design
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Efficient Power Conversion（EPC）執行長兼共同創辦人 Alex Lidow 在最近的一次專訪中，與 Power Systems Design 編輯 Ally Winning 討論了 EPC 與瑞薩（Renesas）的策略合作協議。該訪談探討了達成此協議的原因、第二供應來源的重要性，以及某些 eGaN 元件如何幫助在低電壓 GaN 市場中建立事實標準。

近期氮化鎵（GaN）功率元件的進展顯示，其運作範圍已大幅擴展至 40 V 以下的低電壓應用領域。由於具備良好的導通性能、成熟且廣為理解的製造製程，以及經驗證的可靠性，矽 MOSFET 長期以來主導此電壓範圍。

PCIM Mesago
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專業音訊產業在評估新型半導體技術時，傳統上優先考量可靠性、可預測的產品生命週期，以及長期產品穩定性。因此，新興元件平台通常只有在其電氣性能與強固性獲得充分驗證與理解後，才會被導入。

在這樣的背景下，Innosonix 執行長暨共同創辦人 Markus Bätz 早在 2020 年便決定從矽基功率元件轉向氮化鎵（GaN）功率元件——那時距離 GaN 在專業音訊領域被廣泛討論還有數年之久。

根據高盛（Goldman Sachs）的一份研究報告，預計到 2025 年，全球仿人機器人的出貨量將達約 1.5 萬至 2 萬台，未來十年的年複合成長率（CAGR）將超過 40%。在這場從科幻走向現實的技術競賽中，馬達驅動的高頻化、小型化以及高效散熱管理能力已成為成功的關鍵因素。本文將概述仿人機器人的電源架構及其核心功率電子元件的技術需求，並結合產業領先企業高效能電源轉換公司（Efficient Power Conversion Corporation，EPC）所提供的 GaN 解決方案加以說明。

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與提供高電壓 GaN 產品的瑞薩（Renesas）建立合作關係，為 EPC 擴展其中低電壓產品組合帶來新的契機。

氮化鎵（GaN）——一種與碳化矽（SiC）並列的寬能隙半導體——已成為新世代電力電子中優於矽的替代技術。知名市場研究機構 Yole 預測，到 2030 年 GaN 功率市場規模將達 30 億美元，2024 年至 2030 年期間的年複合成長率高達 42%，主要受 OEM 採用率提升、消費市場成熟，以及在 NVIDIA 支持下 AI 資料中心業務擴張所推動。

Power Electronic News
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專注於氮化鎵（GaN）技術的宜普電源（Efficient Power Conversion，EPC）宣布，其基於第七代（Gen 7）eGaN 平台的首款元件 EPC2366（40 V）已正式進入量產階段。該元件鎖定高功率密度應用領域，包括高密度 DC-DC 轉換、AI 伺服器電源，以及先進馬達驅動系統，使 EPC2366 成為推動下一代電源系統發展的關鍵核心元件。

MakerPRO
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