PI技术白皮书 1250V/1700V PowiGaN HEMT在800VDC AI数据中心架构中的应用

深耕于高压集成电路高能效功率转换领域的知名公司Power Integrations发布了一份新的技术白皮书，新发布的白皮书剖析了1250V PowiGaN技术相较于650V GaN和1200V SiC的优势；详解其PowiGaN™氮化镓技术能为下一代AI数据中心带来的显著优势。这份白皮书发布于圣何塞举行的2025年开放计算项目全球峰会(2025 OCP Global Summit)，其中介绍了1250V和1700V PowiGaN技术适用于800VDC供电架构的功能特性。

AI计算的需求正在推动数据中心电源架构向更高的效率和功率密度发展。Power Integrations (PI)在一份新白皮书中阐述了1250V和1700V PowiaN氮化镓(GaN)技术在下一代供电架构中的应用能力。这份白皮书发布于2025年开放计算项目全球峰会(2025 OCP Global Summit)，会上英伟达（NVIDIA）分享了关于过渡到800VDC数据中心电源架构以支持兆瓦级机架的见解。

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*附件：1250V_1700V_PowiGaN_800VDC_AI_Data_Center-CN-101125.pdf

白皮书‌阐释了Power Integrations业界首款1250V PowiGaN HEMT的性能优势，展示了其经过实际应用验证的可靠性以及满足800VDC架构的功率密度和效率要求(>98%)的能力。此外，该白皮书还表明，与堆叠式650V GaN FET和同等的1200V SiC器件相比，单个1250V PowiGaN开关可提供更高的功率密度和效率。

该白皮书还重点介绍了Power Integrations的InnoMux™2-EP IC，它是适用于800VDC数据中心辅助电源的独特解决方案。InnoMux-2器件内集成的1700V PowiGaN开关支持1000VDC输入电压，其SR ZVS工作模式在液冷无风扇的800VDC架构中可为12V系统提供超过90.3%的效率。

Power Integrations的1250V/1700V GaN HEMT共源共栅开关

1250V/1700V GaN HEMT是一款基于Power Integrations的专有PowiGaN技术制造的常开、耗尽型器件。它与低压硅 MOSFET串联，形成共源共栅结构，以实现有效的常关操作，这对于电力电子系统的安全运行至关重要。耗尽型GaN 器件被认为具有极高的可靠性，因为它们无需p型GaN栅极层。因此，它们避免了阈值电压漂移及相关的不稳定性问题，确保了长期稳定性。图1所示为高压GaN HEMT和低压硅MOSFET构成的共源共栅开关的电路原理图。图2所示为 一款60mΩ（25°C下最大值）、1250V GaN共源共栅开关的显微照片，其中低压硅MOSFET堆叠在GaN HEMT顶部。

图3和图4显示了典型的1250V和1700V PowiGaN共源共栅开关的关断状态特性，其漏电特性在远超额定电压时仍保 持稳定，确保了出色的瞬态过压承受能力。这表明与同等耐压规格的硅或SiC器件相比具有显著的安全裕量。