雜談GaN技術

在 PCIM Nuremberg 的 GaN Wine Lounge 上，Maurizio Di Paolo Emilio 主持了一場討論，嘉賓包括 EPC 執行長兼共同創辦人 Alex Lidow，以及 Nexperia GaN 市場行銷與應用負責人 Roberto Crisafulli。他們說明了 GaN 如何憑藉更高的效率、功率密度和開關頻率，在 AI 電源傳輸、馬達驅動、機器人和資料中心領域快速取代矽 MOSFET。他們也強調了生態系統協作和適當認證標準的必要性，並指出 GaN 可靠性如今已得到充分理解，從而推動其進入主流應用。

本簡報 探討了在面向AI資料中心和工業自動化的多千瓦DC-DC轉換器中，低壓GaN元件如何超越傳統高壓解決方案。Michael de Rooij採用多級ISOP拓撲，展示了熱量分佈、透過交錯實現大幅降低電流漣波、更簡單的低壓磁性元件、更低EMI以及更優導通損耗等方面的優勢。文中詳細介紹了兩個高功率轉換器原型（800 V至12 V和800 V至50 V），並說明了可將效率和功率密度損失降至最低的實用調節策略。 觀看影片

At PCIM, Efficient Power Conversion (EPC) showcased rapid advances in gallium nitride (GaN) technology that deliver higher efficiency, higher frequency, and greater power density than silicon MOSFETs. Alex Lidow presented new Gen 7 GaN devices from 150 V down to 18 V, optimized for AI server power architectures (800 V down to 6–12 V) and high-frequency point-of-load converters. He also outlined a roadmap for highly integrated GaN motor drives for robots and drones, emphasizing miniaturization, protection, and future current-sensing integration.

The proliferation of small electric motors in robotics and unmanned aerial systems is creating demand for highly integrated and efficient motor-drive electronics. In the context of humanoid robot joints, robotic hands, and lightweight drone propulsion systems, we require power converters that have a high current density in very limited mechanical space.

本次演講介紹了採用800 V DC配電和ISOP轉換器的新型伺服器電源架構。它比較了800 V→50 V電源架解決方案與800 V→12.5 V直接到板設計，重點介紹基於GaN的EPC2305/EPC2366、磁通抵消磁性元件，以及面向高密度AI伺服器機架、實測效率高達98%的性能表現。

At PCIM，Alex Lidow 重點介紹了 GaN 技術的最新演進，強調其在導通電阻、電容和電壓性能方面取得的重大提升。他指出，第七代 GaN 的導電性正接近銅，同時在各個電壓等級上持續超越矽 MOSFET。Lidow 還展示了 EPC2370，該元件具有超低導通電阻和大幅降低的電容。展望未來，EPC’s 第八代 GaN 將瞄準低電壓、高頻率和高功率密度應用，以及用於機器人和無人機的單片馬達驅動 IC，並計劃在 2027 年和 2028 年整合保護功能和電流感測功能。 觀看影片

數位世界的發展速度比以往任何時候都快。我們正處於一場新的 AI 工業革命之中，資料中心正在轉變為 AI 工廠，也就是高密度、專門建置的設施，用於大規模創造智慧。人工智慧不再只是一場軟體革命，它正迅速成為一場基礎設施革命。這種運算典範的轉變非常深刻：人類不再是唯一與 AI 互動的對象；相反，越來越複雜的代理式 AI 模型正在與其他 AI 代理對話，協調任務、自主推理，並處理極長的 token 序列。

在本影片中，我們將介紹 EPC90167，這是一款專為40 V EPC2366 eGaN FET設計的半橋評估板。這款小巧的2.5 x 2英寸電路板整合了閘極驅動器、死區時間產生、極性控制以及所有關鍵被動元件，讓您能夠快速評估高效率、高頻功率轉換。我們將介紹其主要特性、工作模式和測試點，並展示其如何輕鬆配置為降壓或升壓轉換器，適用於現代馬達驅動、DC-DC轉換器和AI電源應用。

The full article was originally published in EPDT

The history of power electronics has been a predictable cadence of material limits, architectural shifts, and a new semiconductor platform resetting expectations. Today that transition is happening again, this time with gallium nitride (GaN).

在本影片中，來自 EPC 的 Marco Palma 和 Andrea Nicotera 展示了兩款高效能參考設計的實驗測試：EPC91107 四電平飛跨電容圖騰柱 PFC，以及 EPC91110 四電平 ISOP LLC 諧振 DC-DC 轉換器。影片拍攝於都靈理工大學電力電子創新中心，展示了一套完整的 5.5 kW AC 至 50 V DC 轉換鏈，重點介紹測試架構、量測設備，以及該系統在高功率等級下的優異效率。