在2026(秋季)亚洲充电大会上,苏州英嘉通半导体有限公司高级应用工程师刘灏成带来《GaN & SiC功率器件:刀剑合璧,夯实AI算力基石》主题演讲,围绕GaN、SiC两类第三代半导体功率器件的技术特点与应用方向展开分享。
此次英嘉通结合实际方案,展示低压E-GaN在48V高功率DC-DC中的应用表现,并将其延伸至PSU、BBU、VRM等AI算力供电场景。

另一方面,英嘉通还通过65W PD快充实测,介绍SiC器件向消费类电源渗透的应用思路,并进一步公布SiC JFET的产品规划。
AI算力供电升级,GaN与SiC各有所长
AI算力设备功率持续提升后,电源系统不仅需要承担更高的电流和功率,也开始对转换效率、开关频率、器件温升以及系统体积提出更高要求。

从材料特性来看,GaN和SiC均属于宽禁带半导体材料,具备较高击穿场强。其中,高电子迁移率有利于满足大电流应用需求,在相同耐压条件下,更高的击穿场强也有助于降低导通电阻;同时,热导率等特性也直接影响器件在高功率场景中的散热能力。
不过,GaN和SiC并不是简单的替代关系。两类器件可根据电压、频率和应用环境进行分工:GaN进一步向高频、高功率密度方向发展,SiC则在高压、高温及可靠性要求较高的场景中发挥优势。
在AI算力供电链路越来越复杂的背景下,不同功率转换级可以根据实际需求选择更适合的器件。
500W Buck-Boost实测98.7%,低压E-GaN切入48V供电
在AI算力供电中,48V已经成为英嘉通此次重点讨论的一个电压平台。

英嘉通展示了一套基于低压E-GaN的500W Buck-Boost方案,功率级采用4颗IGC100E019,开关频率为200kHz,测试条件为48V输入、48V输出、10A输出电流,峰值效率达到98.7%。
从实测波形来看,满载工况下Vds电压为49.6V,Vgs最大4.6V,开关波形保持较为干净。对于48V大电流DC-DC而言,在保持较高效率的同时控制器件电压应力,是低压GaN进入高功率供电系统的重要基础。

英嘉通还进一步展示了一套低压E-GaN模块方案。该方案采用Buck拓扑,标称输出功率300W,开关频率200kHz,在48V输入、12V输出、15A输出条件下,峰值效率达到97%。
这套模块并不是简单地将两颗功率管封装在一起,而是延续BGA封装思路,在基板内集成两颗低压E-GaN、Driver芯片以及匹配被动器件,并增加金属盖板进行屏蔽,从器件层面兼顾功率密度和EMI、EMC设计。
零反向恢复、高频硬开关,GaN瞄准48V PSU/BBU/VRM
为什么英嘉通将低压E-GaN重点放在48V算力电源?
英嘉通从器件特性给出了较为直接的解释。低压E-GaN没有传统体二极管带来的反向恢复问题,Qrr接近于零,因此更加适合高频硬开关;同时,在相同导通电阻条件下,其栅极电荷Qg约低5倍,Qoss约为5nC,对比Si MOSFET约25nC。

更低的电荷量意味着在提高开关频率时,驱动和开关相关损耗更容易得到控制。英嘉通低压E-GaN可工作在300kHz-1MHz以上,而对比的Si MOSFET通常处于50-150kHz区间。
针对AI算力场景,英嘉通直接将48V直供PSU、BBU、VRM以及大功率快充列为低压E-GaN的重要应用方向。
从整个电源链路看,提高开关频率并不仅是追求参数本身。频率上升后,电感、变压器以及部分滤波器件具备进一步缩小的空间,因此低压GaN真正瞄准的是高频化背后的系统功率密度提升。
SiC走向消费电源,65W PD验证效率与温升
如果说低压GaN更强调高频和功率密度,那么英嘉通此次对SiC的介绍,则把重点放在高温特性、动态电阻以及可靠性等方面。

在消费类应用方面,英嘉通展示了一套750V、360mΩ SiC器件的65W PD快充系统测试。测试中采用18V栅极开启、0V关断,开关波形保持干净,并可以通过栅极电阻调整开关速度。

随后,英嘉通将360mΩ SiC与240mΩ GaN Cascode方案进行了效率对比。
测试结果显示,360mΩ SiC在高、低压输入条件下均表现出效率优势,同时在90Vac满载工作条件下,器件温度仅73℃。
这组测试比较有意思的一点在于,英嘉通并没有简单地用更低导通电阻作为性能判断标准,而是直接放到完整电源系统中比较效率与温升。
对于PD快充、适配器这类产品而言,最终决定器件价值的也不仅是静态导通电阻,还包括开关损耗、温度变化、动态特性以及整机工作点。
从新能源向消费类延伸,SiC应用边界继续扩大
SiC的应用范围还能进一步扩大。目前英嘉通SiC产品已经覆盖PD快充、适配器、智能电网、家用电器以及汽车等场景。

而在具体产品布局上,英嘉通已经形成750V、1200V、1700V乃至更高耐压等级的SiC MOS产品,并提供650V-1700V、4A-60A SiC SBD系列。
其中,750V SiC MOS向消费电源领域延伸,是此次演讲中比较值得关注的一个方向。
英嘉通SiC产品已经在工业及车规市场批量出货,后续将推动750V SiC MOS进一步向消费类领域渗透,并在部分型号上推进8英寸产品。
这意味着SiC的应用边界正在从传统新能源汽车、工业电源等高功率市场,进一步向快充、适配器等对成本和体积更加敏感的应用拓展。
SiC JFET加入功率器件路线,瞄准固态断路器与快充
除了现有SiC MOS产品,英嘉通此次还公布了SiC JFET方向。

其中,大功率方向的目标产品为700V、5mΩ SiC JFET,与低压Si MOS组成Cascode/Combo结构,面向固态断路器应用;小功率方向则规划700V、200mΩ SiC JFET,希望取代部分D-GaN方案,用于快充和电源适配器。

SiC JFET的一项特点是没有栅氧结构,从器件结构上规避栅氧及阈值漂移相关问题。同时,它可以通过与低压Si MOS组成Cascode实现常关工作,并采用标准硅栅0/+12V驱动。
在反向导通方面,SiC JFET没有传统体二极管,英嘉通给出的对比中,其Qrr相较Si SJ MOSFET低约100倍,并具有可重复雪崩和自然钳位特性。
如果这一产品路线继续成熟,SiC JFET可能会成为英嘉通连接大功率工业应用与消费电源应用的一条新路径:一端追求更低导通电阻和更高可靠性,另一端则通过Cascode结构兼顾传统驱动体系和成本。
从GaN到SiC,功率器件开始围绕系统场景组合
英嘉通目前的功率产品布局已经覆盖高压、低压GaN以及SiC功率器件。

其中,GaN面向PD快充、适配器、移动储能以及48V高频DC-DC等场景;SiC产品则进一步覆盖充电器、适配器、锂电保护、辅助电源等应用。与此同时,公司还布局GaN射频器件以及磷化铟光电芯片。
英嘉通当前并没有把GaN与SiC放在简单的竞争关系中,而是根据不同转换级的电压、频率、温度与可靠性需求进行选择。
这也与AI服务器电源的发展方向相吻合,那就是从前级高压功率转换,到48V母线,再到后级大电流DC-DC,不同位置对功率器件的要求并不相同,GaN与SiC的应用场景也因此进一步细分。
充电头网总结
此次英嘉通分享最值得关注的,并不是单一一颗GaN或SiC器件,而是两种第三代半导体正在进入更加明确的应用分工阶段。
在48V供电链路中,低压E-GaN凭借接近零反向恢复、更低Qg和Qoss以及较高开关频率,已经显示出向PSU、BBU和VRM等AI算力电源环节延伸的潜力。其500W Buck-Boost方案实现98.7%峰值效率,也给出了较为直接的应用验证。
另一边,SiC正在从汽车、工业等传统优势市场继续向消费电源下探。65W PD实测、750V产品布局以及SiC JFET规划,都表明英嘉通正在尝试把SiC的高温、可靠性和耐压优势带到更宽的功率范围。
未来AI算力电源并不会只由某一种功率器件通吃。前级高压、高温、高可靠环节与后级48V高频大电流环节的要求明显不同,GaN负责把频率和功率密度继续推高,SiC则在耐压、温度和鲁棒性方面提供支撑,两者的组合应用更有现实意义。