電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）近年來隨著AI以及電動汽車的熱潮，在數(shù)據(jù)中心電源以及汽車低壓系統(tǒng)中，都開始進入技術升級。

數(shù)據(jù)中心單機架的功率不斷提高，數(shù)據(jù)中心的次級端，機架的配電系統(tǒng)設計電壓從12V往48V升級；而電動汽車的低壓系統(tǒng)，隨著電動化的發(fā)展，車載電器功率越來越大，因此也正在從12V往48V發(fā)展。

而為了應對這些應用的需求升級，100V GaN越來越受到關注。

100V GaN應用優(yōu)勢

以數(shù)據(jù)中心為例，在AI算力需求越來越大的今天，GPU等AI算力硬件的功率也越來越高，這給數(shù)據(jù)中心機架的電源帶來了壓力，需要在保持尺寸的同時，大幅提高功率密度，才能支撐更高性能的AI算力硬件運行。

根據(jù)IEA的預測，2022年全球數(shù)據(jù)中心、加密貨幣、AI等電力需求共消耗460TWh，占到全球用電總量的2%。隨著AI的訓練需求爆發(fā)，數(shù)據(jù)中心持續(xù)擴張，到2026年的全球相關電力需求可能將高達1050TWh。

在數(shù)據(jù)中心電源中，首先是由于功率提高，48V較高電壓相比12V能夠降低線損，同時降低線束使用量，相對也就降低電源成本。

其次是功率提高之后，機架有限空間內(nèi)要兼容以往的模塊化電源設備，就需要在不增大尺寸的情況下，提高電源功率密度。

在汽車應用中，由于車載電器的功率不斷提高，車載低壓系統(tǒng)、包括BMS等也正在從12V往48V發(fā)展。提升系統(tǒng)電壓的好處，與數(shù)據(jù)中心類似，包括能夠降低損耗，提高電力利用效率，減少線束使用量等。

因此，GaN顯然是一個能夠適配這些應用新需求的解決方案。GaN功率器件的高頻特性，可以減少變壓器和電感等磁性元件的尺寸，提高電源的功率密度；同時GaN器件也有助于降低系統(tǒng)的EMI，提高電源穩(wěn)定性和功率密度。

所以我們看到，在不少48V系統(tǒng)中，都是用到100V GaN器件作為電源部分的核心器件之一。

當然，100V GaN器件的應用場景遠不止在數(shù)據(jù)中心以及汽車低壓系統(tǒng)上，另外工業(yè)電源（包括太陽能微型逆變器）、激光雷達、電機驅(qū)動等都可以應用到100V GaN FET。

各大廠商推出的100V GaN產(chǎn)品

最近，TI就面向數(shù)據(jù)中心、光伏和車載市場推出了100V的集成驅(qū)動GaN芯片，包括LMG2100R044 和 LMG3100R017。兩款產(chǎn)品均采用QFN封裝，TI在功率GaN領域基本上都是以集成化的產(chǎn)品推出，不會只單獨推出單管。比如這次推出的兩款功率GaN芯片就集成了驅(qū)動，這種做法好處是減少外圍組件，在方案設計中能夠降低設計難度，同時減少主板尺寸。

其中LMG2100R044是半橋模塊，LMG3100R017是單管GaN集成驅(qū)動。LMG2100R044包含兩個100V GaN FET，由采用半橋配置的同一高頻 80V GaN FET 驅(qū)動器進行驅(qū)動，支持 3.3V、5V 和 12V 輸入邏輯電平。

LMG3100R017集成了100V 1.7mΩ GaN FET 和驅(qū)動器，集成了高側(cè)電平轉(zhuǎn)換和自舉，支持 3.3V 和 5V 輸入邏輯電平，同時兩個LGM3100可構成一個半橋，無需額外的電平轉(zhuǎn)換器。

已被英飛凌收購的GaN Systems，在2018年之前就已經(jīng)推出了100V GaN產(chǎn)品，比如GS61008T。GS61008T是一款硅基GaN HEMT，規(guī)格為100V/90A 7 mΩ，頂部冷卻支持大功率應用，能夠適用于儲能、UPS、工業(yè)電機驅(qū)動、機器人、D類音頻放大器等。

國內(nèi)功率GaN龍頭英諾賽科在去年也推出100V/75A 13.5mΩ的車規(guī)GaN器件INN100W135A-Q，該器件通過AEC-Q101認證，具有極低的柵極電荷和零反向恢復充電電荷，采用超小封裝 WLCSP 2.13mm x 1.63mm，可應用于激光雷達、高功率密度DC-DC變換器、D類音頻放大器、高強度前照燈等。

氮矽科技去年推出了一款驅(qū)動集成的低壓GaN芯片DXC6010S1C，規(guī)格為100V/35A 12mΩ，內(nèi)部集成了一顆增強型低壓硅基GaN和單通道高速驅(qū)動器。輸入電壓范圍為±18V，兼容所有傳統(tǒng)硅控制器，并有效減少了寄生電感，簡化了功率路徑設計，適用于微型逆變器、數(shù)據(jù)中心電源、USB PD3.1快充、D類音頻放大器、電機驅(qū)動器等。

小結：

隨著數(shù)據(jù)中心、汽車等應用的爆發(fā)，100V GaN有機會成為新的GaN市場增長點，市場上相關產(chǎn)品相信會陸續(xù)跟進。