FBH公司开发了200 MHz GaN降压变换器模块

采用键合线和片上焊接SMD元件的GaN转换器芯片演示器；芯片面积：2.5 × 1.7 mm2。

随着数据中心的规模日益庞大，能耗亦与日俱增，这一发展趋势催生了对新型电源设备的迫切需求。在此背景下，一款新颖的转换器应运而生，它能够为数据中心负载点提供高效且紧凑的电源供应。

在数据中心分布式电源架构里，提供负载点（PoL）的DC/DC（降压）转换器是关键组件之一。为契合这些需求，总部设于柏林的费迪南 - 布朗研究所（FBH）精心研发出一种基于氮化镓的降压变换器。此变换器新颖独特、高效节能且结构紧凑，可在高达200 MHz的甚高频（VHF）范围内稳定工作。去年，在巴黎举办的第54届欧洲微波会议（EuMC）上，相关研究人员首次在一篇论文中对该变换器展开了深入探讨。

该模块涵盖了一个GaN半桥转换器MMIC，集成了驱动器，还配备了片上焊接SMD帽和电感，以此确保连接线路达到最短。该芯片与混合低通输出网络（空芯电感器、SMD帽）协同运作，共同构成带有同步整流器的降压转换器，从而为数据中心的负载点提供高效且紧凑的电源。

紧凑的GaN降压转换器MMIC（驱动集成的10毫米半桥功率级GaN - HEMT）以及混合输出网络被安装在AlN单层载波散热器上，旨在实现电源管理的最优化。值得一提的是，GaN芯片和AlN载流子均是在FBH的洁净室中制备而成。

此外，FBH还推出了一系列全新的安装技术，诸如在电源级上采用“电容桥”的3D集成技术，或是在GaN芯片上进行SMD焊接等。这些技术能够最大限度地减少感应回路，保障功率转换器在200 MHz的异常高频环境下仍可稳定可靠地运行。

在200 MHz开关频率的条件下，该降压变换器在32 V直流输入电压（Vdc_in）时，功率转换效率（PCE）高达71%。在输出22 W直流功率时，已成功达到13 V的输出电压。在100 MHz时，当从35 V转换至14.5 V、功率为29 W时，PCE峰值可达80%。即便在进行从38 W到19 V（48 Vdc_in）的最大转换时，PCE依然能够达到75%。

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