【导读】英飞凌科技重磅推出650V CoolGaN™ G5双向开关（BDS），这是功率半导体领域的一项突破性创新。该产品基于英飞凌领先的栅极注入晶体管（GIT）技术打造，采用独特的单片集成设计（共漏极、双栅极），能够主动双向阻断电压和电流，完美替代传统应用中复杂的背靠背开关结构。CoolGaN™ G5 BDS的问世，为提升功率系统的效率、可靠性和功率密度树立了全新标杆。
英飞凌科技重磅推出650V CoolGaN™ G5双向开关（BDS），这是功率半导体领域的一项突破性创新。该产品基于英飞凌领先的栅极注入晶体管（GIT）技术打造，采用独特的单片集成设计（共漏极、双栅极），能够主动双向阻断电压和电流，完美替代传统应用中复杂的背靠背开关结构。CoolGaN™ G5 BDS的问世，为提升功率系统的效率、可靠性和功率密度树立了全新标杆。
技术难题：
在追求更高效率和功率密度的功率转换系统（如微型逆变器、储能双向变流器、电动汽车充电桩）设计中，工程师长期面临以下挑战：
●拓扑复杂与体积庞大： 实现双向功率流常需使用两个分离开关器件（背靠背结构），增加了电路复杂性和PCB占用空间。
●多级转换损耗： 传统方案可能需要多级能量转换，导致效率损失。
●高成本与低可靠性： 更多的分立器件意味着更高的物料成本、更复杂的驱动控制以及潜在的可靠性风险。
●高频性能瓶颈： 硅基器件在高频开关下损耗显著增大，限制了功率密度的进一步提升。
产品优势
CoolGaN™ G5 BDS 通过创新的单片集成方案，带来显著优势：
●革命性简化设计： 单器件替代双开关，大幅简化循环变流器等拓扑结构，实现单级高效功率转换。
●效率与可靠性双提升： 减少功率路径上的元件数量和连接点，降低导通和开关损耗，同时提高系统整体可靠性。
●极致功率密度： 显著缩减方案尺寸和重量，助力设备小型化。
●降低成本： 减少器件数量、简化制造工艺、节省PCB空间，有效降低系统总成本。
●赋能先进功能： 原生支持无功功率补偿、双向能量流动（如V2G）等智能电网功能。
技术亮点
●单片集成双向阻断： 基于成熟的CoolGaN™ G5平台，单片集成两个GaN晶体管，具备650V双向电压阻断能力。
●创新共漏极双栅极结构： 独特的共漏极（Common Drain）设计和独立的双栅极（Dual Gate），是实现高效、独立双向控制的核心。
●英飞凌GIT技术加持： 采用英飞凌专利的栅极注入晶体管（Gate Injection Transistor, GIT）技术，结合CoolGaN™材料优势，提供卓越的性能和可靠性。
●优化的开关特性： 充分发挥GaN材料高频、低损耗特性，提升系统开关频率和效率。
竞品对比分析：
分析： CoolGaN™ G5 BDS的核心优势在于通过革命性的单片集成结构，从系统层面解决了传统方案（无论是Si还是SiC）因需要两个分立器件带来的复杂性、损耗和体积问题。它在追求超高效率和功率密度的先进应用中具有显著竞争力，尤其在需要原生双向开关功能的场景是理想选择。
应用场景
1. 光伏微型逆变器： 简化拓扑，提升效率与功率密度，降低成本，加速住宅/商业太阳能普及。
2. 储能系统 (ESS)： 优化电池充放电回路，提高能量吞吐效率和系统可靠性。
3. 电动汽车充电/V2G： 提升充电桩效率与速度，并高效实现车辆到电网(V2G)的能量回馈。
4. 工业电机驱动 (CSI)： 为电流源逆变器提供理想开关，实现正弦输出、长距离传输、高容错、耐高温、高部分负载效率及升降压能力。
5. AI数据中心电源： 赋能维也纳整流器、H4 PFC等架构，实现更高开关频率和功率密度，降低损耗和体积。
典型应用案例
●下一代3kW光伏微型逆变器： 使用CoolGaN™ G5 BDS可省去多个传统开关和驱动电路，系统体积缩小30%，峰值效率突破99%，同时降低制造成本。
●20kW 双向储能变流器模块： BDS简化了AC/DC和DC/DC的双向功率流控制，功率密度提升25%，充放电循环效率提高1.5%，并原生支持V2G功能。
●工业伺服驱动器CSI方案： 在自动化产线应用中，基于BDS的CSI驱动实现更长的电机电缆铺设，减少损耗，并显著提升系统在恶劣环境（高温、电压波动）下的可靠性和容错能力。
市场前景
随着全球碳中和目标推进，可再生能源（光伏+储能）、电动汽车及其充电基础设施、高效数据中心和工业自动化需求呈现爆发式增长。对高效率、高功率密度、高可靠性且具有智能双向控制能力的功率转换解决方案的需求日益迫切。英飞凌CoolGaN™ G5 BDS凭借其独特优势，在上述关键增长市场中拥有极其广阔的应用前景，将有力推动下一代绿色能源和电动化基础设施的技术升级。
结语
英飞凌650V CoolGaN™ G5双向开关（BDS）的问世，不仅仅是增加了一款新产品，更是为功率电子设计带来了范式转变。它巧妙地利用GaN材料的优势和创新的单片集成技术，将复杂的双向开关功能浓缩于单一器件，有效解决了传统方案在效率、密度、复杂性和成本上的痛点。从推动光伏与储能的普及，到加速电动汽车与V2G发展，再到提升工业电机与数据中心电源的能效水平，CoolGaN™ G5 BDS正成为驱动未来高效、紧凑、智能功率系统的核心引擎，开启功率转换的新篇章。
推荐阅读：
功耗暴降30%+三协议并发！芯科第三代无线平台重构物联网生态
高分辨率、低功耗，大联大品佳集团推出10Base-T1S万级像素大灯方案
超低功耗+USB-C 2.4双杀，瑞萨电子发布RA2L2 MCU 重新定义便携设备能效标杆
电流采样新宠儿！力芯微双路运放ET85602突破容性负载极限
智能功率开关+多协议支持！意法半导体IO-Link开发套件加速设备节点落地
