在电池供电应用、汽车行业和IT 基础设施中，48V 技术正在兴起。在此电压等级中，氮化镓（GaN）功率晶体管在安全性、紧凑性和效率之间实现了最佳折衷。现在，Fraunhofer IAF 的科学家们提出了用于低压应用的GaN 集成电路（IC）的开创性概念。
无论是电动自行车、机器人或无人机等电池供电应用，还是移动领域的驱动和板载系统以及IT 基础设施，这些领域都依赖于具有成本效益、高效和紧凑的电子产品。为了满足这一需求，弗劳恩霍夫应用固态物理研究所 IAF 正在研究用于电力电子应用的GaN集成电路，并且适用于48V的低电压条件。
48V技术正在兴起，并在各种行业中得到应用。这是因为与较低的电源电压相比，48V的电力传输更高效，因此改用 48V 是一种节省资源的替代方案。与高压电力电子设备相比，48V 实现了高效率和安全性之间的理想折衷，不需要复杂的安全措施，适合日常应用。
高度集成的氮化镓（GaN）组件和系统是 48V 技术的理想解决方案。与Si相比，GaN 具有更好的电力电子物理特性。此外，GaN 技术允许将整个电路组件集成在一个芯片上。Fraunhofer IAF 开发了各种高度集成的 GaN 电路，开创了低电压应用的集成概念，并在2021 PCIM国际领先会议上展示了他们的研究。
会议上，研究人员展示了在不使用并排集成的条件下，利用一种交错设计将集成半桥的两个晶体管合并的高度紧凑，从而提高了其面积效率。他们进一步将三个这样的半桥集成到电机逆变器GaN集成电路中，实现了一种先进的GaN集成电路封装技术
几年来，GaN-on-Si 高电子迁移率晶体管（HEMT）一直是各种电力电子应用中不可或缺的组件。Fraunhofer IAF 展示了其先进的布局和新设计，使 GaN 器件更加紧凑和高效。此外，Fraunhofer IAF 的科学家Richard Reiner还在PCIM 2021上发表了关于GaN HEMT 的面积效率设计的论文。
弗劳恩霍夫应用固体物理研究所Michael Basler博士表示：“GaN技术允许在一个芯片中集成一个由两个功率晶体管组成的半桥，这显着提高了系统的紧凑性。然而，为了利用这一点，在封装和芯片层面优化集成也非常重要。”Fraunhofer IAF的低压GaN IC 集成概念展示了该公司对材料开发、封装设计等方面的努力。此类高效紧凑型 GaN 技术将促进未来 48V 类应用关键组件的发展。
