一种基于GaN的超高效功率模块

氮化镓(GaN)功率半导体技术为提高RF/微波功率放大的性能水平作出了巨大贡献。通过降低器件的寄生参数，以及采用更短的栅极长度和更高的工作电压，GaN晶体管已实现更高的输出功率密度、更宽的带宽和更好的DC转RF效率。   

前不久，Hangzhou Zhongheng Electric Co., Ltd（HZZH）就利用Transphorm的TPH3205WS-GaN器件成功开发出一种基于GaN的超高效功率模块。

Transphorm TPH3205WSBQA （图片来源：Transphorm）

3kW ZHR483KS采用Transphorm的GaN器件，效率达到98%，成为迄今为止电信行业效率最高的GaN驱动模块。原始设计制造商（ODM）可以将提供标准化输出连接器配置的ZHR483KS与现有的同功率模块交换，从而以较低的总体系统成本实现高可靠性、高性能解决方案。

高可靠、高性价比助力打造电信行业新标杆

ZHR483KS是HZZH首个基于GaN的功率解决方案，也是新产品线的龙头产品。该模块的输入电压范围为85伏至264伏，而其输出电压范围为42伏至58伏。Transphorm的TPH3205WS-GaN器件用于交错无桥图腾式PFC，以实现98%的半负载效率。GaN器件降低了功率模块的开关损耗和驱动损耗，因此ZHR483KS的性能优于以前使用超级结硅MOSFET的模块。

HZZH首席技术官Guo博士表示：“我们在寻找一种功率晶体管，帮助我们为客户开发一种更高效、更具成本效益的解决方案。我们曾考虑碳化硅器件，但在低电压条件下无法达到预期优势。然后，我们审查了几家GaN制造商的器件，最终鉴于可靠性、器件成本和实现简单，我们选择了Transphorm的GaN场效应晶体管（FET）。” 

四大关键因素挖掘宽广GaN“护城河”

Transphorm的GaN FET是一种双芯片增强型场效应晶体管，可采用标准的TO-XXX封装和普通现成驱动器驱动的PQFN模块。当前的Gen III系列提供了GaN半导体行业最高阈值电压（4V）和最高门稳健性（±20V）。因此，客户能够轻松地设计出高可靠性的GaN解决方案，以实现该技术的高功率密度优势。 

Transphorm亚洲区销售副总裁Kenny Yim说：“Transphorm在开发每一代GaN平台时都考虑了四个关键因素：可靠性、可驱动性、可设计性和可重复性。HZZH认为，我们的客户打破市场需要这四个因素，因此选择我们作为其GaN合作伙伴，于此，我们感到自豪。正是此次合作，我们的GaN被设计成各种不同的多千瓦电力系统，创造了行业记录。我们预计，随着我们未来在产品上的继续合作，HZZH将继续创新。” 

ZHR483KS目前正在生产中。

关于Transphorm

富士通电子旗下代理品牌 Transphorm，是一家设计、生产氮化镓功率转换器和模块的企业。 2007年成立，Transphorm以美国加州大学圣塔芭芭拉分校的教授和研究人员为主体，致力于设计、生产GaN（氮化镓）功率转换器和模块，已获得了包括谷歌、富士通、凯鹏华盈、考菲尔德及拜尔斯、索罗斯基金管理公司、量子战略合作伙伴在内的众多投资机构的青睐。 2013年，Transphorm推出了当时业内唯一经过JEDEC认证的GaN器件，建立了业界第一个也是唯一通过JEDEC认证的600V GaN产品线。 2014年2月，Transphorm与富士通半导体的功率器件业务部进行了业务合并，Transphorm负责设计、富士通半导体负责制造并代理销售。 2015年，Transphorm和安森美建立合作关系，共同推出基于GAN的电源方案。公司创立十多年来，Transphorm一直专注于将高压GaN FET推向市场。致力于为电力电子市场（数据中心服务器、PV转换器、感应/伺服电机、工业及汽车等商业供电市场）设计、制造和销售GaN产品。 2017年3月，又推出了市场上仅有的一款经过AEC-Q101认证的650V车用GaN器件。