氮化鎵 (GaN) 是一種寬能隙半導體，與傳統矽解決方案相比，可提供更快的切換、更高的效率和更高的功率密度。如此可實現更小、更輕的設計，並提升熱性能與降低功率損耗。TI GaN 技術可支援各種應用，其中包括消費性電子、數據中心、電網與電信 基礎設施以及汽車電力電子，進而維持高性能與可靠性。
為何選擇我們的 GaN 技術？
更快的切換速度、更高的效率
我們的 GaN 裝置搭載整合式驅動器，可加快高達 150V/ns 的電壓轉換速率。更高的切換速度，結合低電感封裝與降低的切換損耗，支援乾淨切換、將振鈴降到最低並提高整體效率。
更小的系統、更高的功率密度
降低的切換損耗讓我們的 GaN 裝置能以超過 500kHz 的頻率運作，使磁性元件最多可縮小 60%。如此有助於縮減系統尺寸、提升功率密度，並降低整體系統成本。
專為可靠性打造
運用專利矽基氮化鎵技術製程、憑藉超過 8 千萬小時的可靠性測試與穩固整合式保護功能，我們的 GaN 裝置專為高電壓系統可靠性而設計。
規模化 GaN 技術
我們會在多個內部晶圓廠中製造完整的 GaN 產品組合，確保在不同產業中提供可靠的供應與可擴充生產。我們以 GaN 創新歷史為基礎，成功提供在 300mm 晶圓上製造的 GaN 技術客戶樣品。
探索我們的 GaN 產品組合
以 GaN 解鎖更高功率密度與效率
隨著電源需求增加，GaN 的採用也持續加速新一代架構的發展。我們完全整合的 GaN 功率級將 GaN HEMT、驅動器、保護與控制整合在單晶片解決方案中，專為數據中心、伺服器電源、太陽能逆變器、工業系統、汽車等應用所設計。
- 可為更小的磁性元件與更高的功率密度實現高達 1MHz 的高切換頻率。
- 減少切換損耗以提升效率並簡化偏壓電路。
- 整合式驅動器與保護功能以簡化設計與減少迴路寄生。
Achieving GaN Products With Lifetime Reliability
3.6kW，54V 單相 AC 轉 DC 整流器參考設計，皆採用 GaN 開關
Featured products for GaN 功率級
提升性能，&簡化電源供應設計
我們採用整合式 GaN 技術的 AC/DC 產品專為新一代應用而設計，包括轉接器、電器、伺服器電源和充電器。透過整合 UCG28826 等高性能 GaN HEMT，這些解決方案可提供領先業界的功率密度、高效率和低待機功耗。
- 透過自偏壓和無輔助繞組感測簡化設計並提升效率。
- 透過整合高電壓啟動、X 電容器放電與保護功能，降低 BoM 成本。
- 支援 EMC 相容性，包括準諧振切換、突衝模式運作、電壓轉換速率控制。
無輔助 GaN 返馳式轉換器如何解決 AC/DC 變壓器設計挑戰 (Rev. A)
具有自偏壓 GaN 返馳的 65W USB-C® 充電器示範
USB 電力傳輸充電器參考設計（採用自偏壓 GaN 返馳式轉換器）
具備整合式 GaN FET 的降壓與升壓轉換器
這些解決方案專為更小、更輕且更有效率的電源系統而設計，可減少在尺寸、效率和性能之間的傳統取捨。透過運用先進的 GaN 技術，工程師將可實現比矽基設計更高的性能。
- 以更小的解決方案尺寸提供更高功率。
- 為嚴苛的高功率應用實現高效率。
- 透過將 GaN FET、控制器、驅動器和靴帶式電路整合在單一封裝中，簡化設計。
48V–12V GaN 功率 2kW 四相降壓轉換器，1/4 磚型電源模組參考設計
3V 至 42V 同步 GaN 升壓轉換器參考設計
驅動器實現更高效率、更高功率密度&流暢控制
我們的整合式 GaN 馬達驅動器包括領先業界的 GaN 智慧型電源模組 (IPM)，可實現 >99% 逆變器效率、提升熱性能並將功率損耗降到最低。針對家用電器、機器人、電動自行車、無人機和電動工具等應用，我們的 GaN 驅動器可提供卓越的諧波控制，實現更安靜的操作、更流暢的性能以及精確的馬達控制。這可降低系統成本、能源消耗，並實現符合效率需求的精巧設計。
- 透過整合式 GaN 半橋功率級，將 PCB 尺寸縮小 50% 以上。
- 在高切換頻率 (100kHz) 下，可將功率損耗降低多達 50%。
- 將失效時間 (<150ns) 降至最低，並將切換最佳化，以減少電流失真進而獲得更好的聲音效果。
具有工業通訊參考設計的 48V 1kW 機器人關節馬達控制
尋找資源以開始着手
使用 TI GaN 徹底改變高電壓電源
使用 TI GaN 徹底改變您的高電壓系統。觀看影片，了解我們的 GaN 技術如何協助工程師縮短高壓電源轉換設計的上市時間，同時降低系統成本和環境影響。
GaN 將顛覆電源管理的三個原因
精選應用
推動電信與伺服器電源轉型，以滿足未來的運算需求
使用我們的 GaN 裝置，設計適用於儲存、雲端與高性能運算的電信與伺服器電源系統。這些裝置有助於滿足支援最高 80 PLUS® Titanium 標準的嚴苛效率要求，並可實現超過 99% 的功率因數校正 (PFC) 效率。在隔離式 DC/DC 轉換器中實現超過 500kHz 的切換頻率，並透過整合式設計縮減磁性元件尺寸，同時將寄生損失降到最低
以無與倫比的效率和密度徹底改變能源儲存
使用 GaN 裝置設計太陽能與儲能系統，以實現更小、更有效率的 AC/DC 電源轉換。GaN 可實現雙向功率流，進而將能源儲存無縫整合至太陽能逆變器中，並減少對電網的依賴。這些解決方案可提供比傳統轉換器高出 3 倍的功率密度 (>1.2 kW/L)，且透過高頻 GaN 切換 (140kHz)，密度比 SiC FET 高 20%。與 2 級 SiC 設計相比，GaN 技術透過更小的磁性元件和更簡單的拓撲可降低系統成本。
為日常裝置提供無與倫比的性能
我們的整合式低功率 GaN 裝置可為日常消費應用提供卓越的功率密度和效率優勢，例如行動電話和筆記型電腦變壓器、電視電源供應單元和 USB 壁式插座等。這些解決方案的系統效率超過 95%，因此可將消費性 AC/DC 解決方案尺寸縮減多達 50%，而其整合式電流感測功能則可進一步提升效率，並將印刷電路板體積縮減到最小。
以我們的 GaN 技術，在電動車中實現高功率密度
混合動力 (HEV) 和電動車 (EV) 中的新一代單相 AC、板載充電器 (OBC) 和高至低電壓 DC/DC 轉換器利用 GaN 電源裝置實現更高的切換頻率並縮小磁性元件尺寸，從而提供比矽及 SiC 型替代產品更優異的功率密度。這些解決方案在同等體積下可提供比 SiC 更多的功率，其中，CLLLC 的切換頻率超過 500kHz，PFC 則超過 120kHz，同時實現 96.5% 的系統級綜合效率，並採用可大幅簡化系統級設計的整合式閘極驅動器。
利用我們的 GaN 裝置，在加熱、通風與空調 (HVAC) 和電器的馬達驅動中，實現更高電源效率與更小外形尺寸
為滿足全球嚴格的能源標準，有效率的馬達驅動對電器和 HVAC 系統來說至關重要，而我們的 GaN 功率級和智慧型電源模組 (IPM) 產品組合則可提供比 IGBT 和 MOSFET 更高的效率，有效縮減系統尺寸和成本。這些解決方案可透過降低切換損耗實現效率超過 99% 的馬達驅動功率級，而其小巧尺寸、高度整合和自然冷卻能力，可進一步將系統尺寸與費用降至最低，同時提供改善的聲音效果，高達 60kHz 的更高切換頻率，以及更低的失效時間。