又刷新了业界记录，PI发布了1700V氮化镓器件
深耕于高压集成电路高能效功率变换领域的知名公司Power Integrations正式发布其InnoMux™-2系列新成员--一款1700V额定耐压的氮化镓（GaN）开关IC，该产品在业内独树一帜，以其1700V的耐压能力刷新了氮化镓器件的新高度，进一步巩固了PI在高压功率半导体市场的领先地位。据了解，这款新产品不仅在性能和效率上具有优势，同时在价格方面也优于现有的碳化硅（SiC）器件。PI资深技术培训经理阎金光在发布会上对其进行了详细解读。
InnoMux-2 IC：多路输出与高效率的完美结合
这款1700V 氮化镓 InnoMux-2 IC基于PI的专有PowiGaN™技术，实现了在1000VDC母线电压下超过90%的转换效率。这得益于InnoMux™-2 IC的单极、独立调整多路输出离线式电源功能，无需后级稳压器即可精确调整输出电压，达到了每路1%以内的精度控制。这种设计在提供高达70W功率的同时，进一步提升了整体电源系统的效率，使其在反激转换架构下展现出前所未有的性能。另外为应对更高的母线电压的使用需求，InnoMux-2采用了F封装设计，爬电间距更大，从而增加整个电源的可靠性。
这款IC适用于多种电压供电需求的场景，如汽车充电器、太阳能逆变器、三相电表及各类工业电源系统。与传统的碳化硅（SiC）相比，1700V的氮化镓器件具备显著的成本优势，是应对高压电源应用挑战的理想解决方案。
领先之道：多项技术创新助力
PI的成功不仅仅是PowiGaN™技术在材料层面的创新，还在于其对电路设计的全面革新。InnoMux-2 IC在技术上实现了三项重要突破。首先，独立、精确的多路输出调整技术优化了系统负载响应，无需后级稳压便能实现高精度控制。其次，集成了PI的FluxLink™数字隔离通信技术，实现了次级侧控制（SSR）通信，在提升隔离效率的同时增强了电源的抗噪性。此外，这款IC具备独特的次级侧实现的零电压开关（ZVS）技术，不需要传统的有源钳位线路，从而几乎完全消除开关损耗，大幅度提高了在高母线电压应用下的转换效率。
PI在两年内氮化镓器件创下了三项技术新高，从950V、1250V到今天的1700V，这一切离不开该公司的D-mode（Depletion-mode，耗尽型）氮化镓结构。不同于市面上常见的E-mode（增强型）氮化镓器件，D-mode结构，具备天然的常通特性。为了确保开关在未加信号时能够保持断开的安全状态，PI在D-mode器件下串联了一个小型MOSFET，形成级联结构。这一“共源共栅”架构让D-mode氮化镓在实现更高电压时更加稳定可靠。现有的MOSFET驱动和保护技术为这一架构提供了成熟的技术基础，使PI得以克服氮化镓器件在超高电压下的漏电流挑战。通过采用D-mode架构，突破了E-mode的设计限制，在耐压能力、架构简化和稳定性方面实现了显著领先。
市场先行者：开拓1700V氮化镓的广阔应用
据Yole Group市场分析，氮化镓技术将在未来5年内迅速扩展至工业、能源和汽车等多元领域，而1700V级别的器件将成为高压电源设计的优选。凭借其在1700V氮化镓领域的率先布局，PI为行业提供了一个可靠且高效的选择，不仅满足市场需求，还将进一步推动氮化镓在高压电源应用中的普及。且这种新型器件有望取代价格昂贵的碳化硅(SiC)晶体管。
突破传统方案
传统方法应对更高母线电压时，通常采用初级功率开关叠加的方式（Stack FET方法），即在单个功率开关耐压不足时，通过串联两个开关来提升耐压能力。虽然这种方法可以满足较高的母线电压需求，但由于两个开关串联的结构，其效率较低，尤其是在母线电压较高的情况下。例如，当母线电压达到900V时，30W的Stack FET电路效率仅为82%。相比之下，采用单个1700V的开关不仅能提高母线电压的承受能力，还能显著提升效率至90%以上，损耗减少了44%，电路结构更为简化。现有的高压解决方案（Stack FET电路架构），通常由一个750V的功率开关与另一个开关串联，从而耐受1000V的母线电压。这种开关管叠加的方式也无法实现开关管的零电压开通，而新推出的解决方案，如RDR-1053 demo板，具备60W双路输出，最大母线电压可达1000V DC，效率也提升至90%以上。
RDR-1053 demo参考板
凭借1700V InnoMux-2氮化镓开关IC，PI在全球市场树立了新的技术标杆。这一产品不仅为高压氮化镓器件开辟了新天地，更展示了氮化镓在高压、高效电源管理中的潜力。作为目前唯一达到这一耐压等级的氮化镓器件，InnoMux-2为高压应用场景提供了崭新选择，巩固了Power Integrations在高压功率半导体市场的领导地位。当然，PI的技术不止于此，他们还会向着更高的电压领域迈进，让我们期待PI带给我们更大的惊喜！
