【半导体快讯】作为第三代半导体的代表，氮化镓（GaN）凭借极高的电子迁移率与几乎为零的反向恢复电荷，在中低压快充领域取得了巨大成功。然而在千伏级以上的工业高压电网与大功率电力传输领域，受限于器件横向击穿场强，市场长期由碳化硅与传统硅IGBT主导。

近期，国际知名功率半导体厂商Power Integrations（PI）成功发布了商用耐压达2200V的超高压PowiGaN技术，打破了氮化镓在高压工业场景的应用禁区。该技术通过梯度掺杂高阻外延层材料与多级复合场板（Field Plate）设计，使GaN单芯片在承受千伏级浪涌电压的同时，依然保持极低的导通电阻与超快开关速度。

图：集成先进功率半导体的微电子芯片基板

◆ 单管变换替代繁琐的多管串联

在工业三相380V/480V电网输入或800V直流母线应用中，传统方案为了应对高压应力，不得不采用复杂的双管串联反激拓扑或三电平电路。采用单颗2200V GaN开关管后，工程师可以直接构建极简的单端反激式电路，外围元器件数量减少40%以上，PCB板卡面积缩小一半，且整机空载待机功耗降低至毫瓦级水平，为工业电源小型化开辟了新路径。

◆ 工业与储能应用前景广阔

超高压氮化镓技术正在加速导入智能电网监控终端（FTU/DTU）、光伏高压组串辅助电源、大功率储能电池簇监测供电以及轨道交通辅助变流系统，与SiC形成优势互补，共同加速电力电子系统的宽禁带化进程。