适用于太阳能微型逆变器、AI数据中心电源场景、全新650V双向GaN开关方案上市！

导读：在全球能源结构加速向绿色低碳转型的背景下，高效率、高功率密度的电力电子系统成为关键支撑技术。近日，瑞萨电子（Renesas Electronics）正式推出业界首款基于耗尽型（d-mode）氮化镓（GaN）技术的双向高压开关——TP65B110HRU。该器件具备在单一芯片中阻断正负电流的能力，可显著简化太阳能微型逆变器、AI数据中心电源及电动汽车车载充电器等系统的拓扑结构，提升整体能效并降低系统复杂度。

单级拓扑结构：提升效率，减少元件数量

目前高功率转换设计中所用的单向硅或碳化硅（SiC）开关在关断状态下仅能单向阻断电流。因此，功率转换必须分阶段进行，并使用多个开关桥接电路。例如，典型的太阳能微逆变器需采用四开关全桥电路完成第一级DC-DC转换，随后经第二级转换产生最终交流输出以接入电网。尽管电子行业正朝着更高效的单级转换器方向发展，但设计人员仍需应对开关器件本身的物理局限。因此现在许多单级设计都是采用背靠背的传统单向开关，导致开关数量增加四倍，整体效率降低。

双向GaN技术的出现彻底改变了这一局面。通过在单个GaN产品中集成双向阻断功能，仅需更少的开关即可实现单级功率转换。以典型的太阳能微逆变器为例，仅需两颗瑞萨SuperGaN®双向高压器件即可——相较传统方案，可省去中间的直流链路电容器，并将开关数量减半。此外，GaN器件具备高速开关特性与低存储电荷，可实现更高开关频率和功率密度。在实际单级太阳能微型逆变器应用中，这种新型GaN架构由于无需背靠背连接和低效的硅开关，其功率效率可超过97.5%。

兼具强劲性能与可靠性，兼容硅基驱动器

瑞萨650V SuperGaN®产品已在市场中获得验证，其基于专有的常关断技术，具有驱动简单、可靠性高的特点。此次推出的TP65B110HRU将高压双向耗尽型GaN芯片与两颗低压硅基MOSFET进行共同封装。这两颗低压MOSFET具备高阈值电压（3V）、高栅极耐压裕量（±20V）以及内置体二极管，可实现高效的反向导通。相较于增强型（e-mode）双向GaN产品，瑞萨的这款双向GaN开关可兼容无需负栅极偏置的标准栅极驱动器。这不仅简化了栅极回路设计，降低了成本，还使其在软开关和硬开关操作模式下，均能实现快速、稳定的开关过渡，且不影响整体性能表现。对于维也纳式整流器等需要硬开关的电源转换拓扑结构，凭借其超过100V/ns的高dv/dt能力，该器件在开关导通/关断过程中可最大程度的减少振铃并缩短延迟。总而言之，瑞萨的这款GaN新品实现了真正意义上的双向开关功能，将高可靠性、高性能和易用性集于一身。

TP65B110HRU的关键特性

 ±650V连续峰值交流/直流额定电压，±800V瞬态额定电压

2kV人体模型ESD防护等级（HBM与CDM）

25℃环境下典型导通电阻（Rdson）为110mΩ

Vgs(th)典型值3V

无需负驱动

 Vgs最大值±20V

超过100V/ns的dv/dt抗扰度

1.8V，VSS,FW续流二极管压降

采用行业标准引脚布局的TOLT顶部散热封装

资料显示，瑞萨电子是全球知名的微控制器、模拟功率器件和SoC产品供应商，总部位于日本东京。公司长期深耕汽车电子、工业自动化、数据中心与可再生能源等领域，凭借其在系统级集成方面的深厚积累，持续推动高效、智能、可靠的电子系统创新。近年来，瑞萨积极布局宽禁带半导体技术，其SuperGaN®平台已在多个高要求应用中获得广泛认可。