氮化镓 (GaN) 是一种宽带隙半导体，与传统的硅解决方案相比，可实现更快的开关速度、更高的效率和更大的功率密度。这使得设计更小、更轻，同时提高了热性能并降低了功率损耗。TI GaN 技术为消费类电子产品、数据中心、电网和电信基础设施以及汽车电力电子等各种应用提供支持，保障高性能和可靠性。
为什么选择我们的 GaN 技术？
开关速度更快、效率更高
我们具有集成驱动器的 GaN 器件可实现高达 150V/ns 的更快转换率。更高的开关速度结合低电感封装和更低的开关损耗，可支持干净的开关波形、更大限度地减少振铃并提高整体效率。
系统尺寸更小，功率密度更高
由于开关损耗更低，我们的 GaN 器件能够在高于 500kHz 的频率下运行，从而将磁性元件尺寸缩减高达 60%。这有助于减小系统尺寸、提高功率密度并降低总体系统成本。
专为可靠性而构建
我们的 GaN 器件专为高压系统可靠性而设计，采用专有硅基氮化镓 (GaN-on-Si) 工艺，经过超过 8000 万小时的可靠性测试验证，并配备完善的集成保护功能作为可靠保障。
GaN 技术实现大规模生产
我们在多个内部自有晶圆厂生产完整的 GaN 产品系列，确保为各行业提供可靠供应和可扩展的产量。依托我们 GaN 创新的历史，我们成功向客户交付在 300mm 晶圆上制造的 GaN 技术样片。
了解我们的 GaN 产品系列
借助 GaN 解锁更高的功率密度和效率
随着功率需求的增加，GaN 在下一代架构中的采用持续加快。我们完全集成的 GaN 功率级将 GaN HEMT、驱动器、保护和控制功能整合到一个单芯片解决方案中，专为数据中心、服务器电源、光伏逆变器、工业系统和汽车等应用而设计。
- 实现高达 1MHz 的高开关频率，从而实现更小的磁性元件和更高的功率密度。
- 降低开关损耗以提高效率并简化偏置电路。
- 集成驱动器和保护功能以简化设计并减少环路寄生效应。
采用全 GaN 开关的 3.6kW、54V 单相交流/直流整流器参考设计
实现GaN 功率级的特色产品
提升性能并简化电源设计
我们的交流/直流转换器产品采用集成式 GaN 技术，专为适配器、电器、服务器电源和充电器等下一代应用而设计。通过在 UCG28826 中集成高性能 GaN HEMT，这些解决方案可提供出色的功率密度、高效率和低待机功耗。
- 通过自偏置和无辅助检测简化设计并提高效率。
- 通过集成高电压启动、X 电容器放电和保护功能来降低 BoM 成本。
- 支持具有准谐振开关、突发模式运行和转换率控制的 EMC 合规性。
具有自偏置 GaN 反激式的 65W USB-C® 充电器演示
具有自偏置 GaN 反激式转换器的 USB 电力输送充电器参考设计
具有集成 GaN FET 的降压和升压转换器
这些解决方案专为更小、更轻和更高效的电源系统而设计，省去了以前在尺寸、效率和性能之间的权衡。通过利用先进的 GaN 技术，工程师可以实现比硅基设计更高的性能。
- 以更小的解决方案尺寸提供更高的功率。
- 可为要求严苛的高功率应用实现高效率。
- 通过在一个封装中集成 GaN FET、控制器、驱动器和自举电路来简化设计。
支持 GaN 的 48V–12V 2kW 四相降压转换器、1/4 砖型电源模块参考设计
3V 至 42V 同步 GaN 升压转换器参考设计
实现更高的效率、功率密度及平稳控制
我们的集成式 GaN 电机驱动器（包括先进的 GaN 智能电源模块 (IPM)）可提供 >99%的逆变器效率、改善热性能并更大限度地降低功率损耗。对于家用电器、机器人、电动自行车、无人机和电动工具等应用，我们的 GaN 驱动器可提供出色的谐波控制，从而实现更安静的运行、更平稳的性能和精确的电机控制。这降低了系统成本和能耗，并实现了满足效率要求的紧凑型设计。
- 借助集成式 GaN 半桥功率级，可将 PCB 尺寸缩小 50% 以上。
- 在高开关频率 (100kHz) 下将功率损耗降低高达 50%。
- 更大限度地减少死区时间 (<150ns) 并优化开关以降低电流失真，从而实现更好的声学性能。
具有工业通信功能的 48v 1kw 机器人关节联合电机控制参考设计
查找入门资源
借助 TI GaN 革新高压电源
借助 TI GaN 革新您的高电压系统。观看视频，了解我们的 GaN 技术如何帮助工程师缩短高电压电源转换设计的面市时间，同时降低系统成本和减少环境影响。
特色应用
转变电信和服务器电源以满足未来的计算需求
使用我们的 GaN 器件设计用于存储、云和高性能计算的电信和服务器电源系统。这些器件有助于满足严苛的效率要求、支持高达 80 PLUS® 钛金标准，并实现 99% 以上的功率因数校正 (PFC) 效率。在隔离式 DC/DC 转换器中实现高于 500kHz 的开关频率，并通过集成设计减小磁性元件尺寸，同时更大限度地降低寄生损耗
以出色的效率和密度革新储能
使用 GaN 器件设计太阳能和储能系统，以实现更小、更高效的交流/直流电源转换。GaN 支持双向功率流，从而将储能系统无缝集成到光伏逆变器并减少对电网的依赖。这些解决方案提供的功率密度 (>1.2kW/L) 比传统转换器高 3 倍，通过高频 GaN 开关 (140kHz)，密度比 SiC FET 高 20%。与两级 SiC 设计相比，GaN 技术通过更小的磁性元件和更简单的拓扑降低了系统成本。
以卓越的性能为日常设备供电
我们的集成式低功耗 GaN 器件，为各类日常消费类应用提供了出色的功率密度与效率优势，包括手机与笔记本适配器、电视电源模块以及 USB 墙插等产品。这些解决方案的系统效率超过 95%，可以将消费类交流/直流解决方案尺寸减小多达 50%，同时其集成电流检测功能可进一步提高效率并更大限度地减小印刷电路板尺寸。
借助我们的 GaN 技术，可在电动汽车中实现高功率密度
混合动力汽车 (HEV) 与纯电动汽车 (EV) 中的新一代单相交流车载充电机 (OBC) 及高低压 DC/DC 转换器正采用 GaN 功率器件以实现更高开关频率并减小磁性元件体积，相比基于硅与 SiC 的方案，可实现更出色的功率密度。这些解决方案在同等体积下提供比 SiC 更大的功率，CLLLC 的开关频率超过 500kHz、PFC 的开关频率超过 120kHz，同时实现 96.5% 的组合系统级效率，并采用集成式栅极驱动器显著简化系统级设计。
借助我们的 GaN 器件，可在加热、通风和空调 (HVAC) 及电器的电机驱动器中实现更高的功效和更小的外形尺寸
高效的电机驱动器对于电器和 HVAC 系统至关重要，以确保其满足全球严格的能源标准，我们的 GaN 功率级和智能电源模块 (IPM) 产品系列可提供比 IGBT 和 MOSFET 更高的效率，从而有效地减小系统尺寸并降低成本。这些解决方案通过降低开关损耗来实现效率超过 99% 的电机驱动功率级，同时其小尺寸、高集成度和自然冷却功能可进一步更大限度地减小系统尺寸和减少成本，同时通过高达 60kHz 的更高开关频率和更短的死区时间来提供更好的声学性能。