近日，納維塔斯半導體公司在亞特蘭大舉行的APEC 2025大會上，宣布推出全球首款雙向氮化鎵(GaN)功率集成電路(IC)，此舉被業界譽為在可再生能源和電動汽車等高功率應用領域的“范式轉變”。納維塔斯首席執行官兼聯合創始人基恩·謝里丹在新聞發布會上指出，這款新型雙向GaN IC在效率、體積、重量和成本等多個方面都達到了行業頂尖水平。

納維塔斯在大會上推出的雙向GaNFast功率IC和IsoFast雙通道隔離GaN驅動器，通過將兩款設備配合使用，可以顯著簡化傳統兩級轉換器的設計，減少所需的多個笨重組件。這種創新技術有望在太陽能和可再生能源、車載充電器及各種能源存儲系統等多個數十億美元的市場中發揮重要作用。

雙向GaN IC采用單芯片設計，集成了合并的漏極結構、兩個柵極控制和自主基板夾。這種設計使得雙向開關轉換器(BDS)能夠在雙向上處理電流和電壓，并且可以在任何頻率下進行切換。

相較于傳統的兩級設計，BDS能夠替代四個設備，并起到兩個背靠背功率開關的作用。謝里丹詳細解釋，當前大多數電力系統都包括兩個階段：連接到交流電網的功率因數校正(PFC)電路和用于提供所需電壓的DC-DC轉換器，該設計通常需要使用笨重的直流連接緩沖電容。

“有了雙向技術，兩級轉換器將成為歷史，”謝里丹強調，“我們徹底消除了第二個階段，納維塔斯的單級轉換器不僅成本低、密度高、重量輕，而且制造更簡單、可靠性更高。”

納維塔斯的新設計顯著減少了設備的體積和重量。工程副總裁賈森·張通過比較兩個特斯拉車載充電器(OBC)展示了這一點。傳統的單級OBC高約五英寸，而新型單級OBC僅高約兩英寸，且輕了30%，同時占用了更少的空間。

張還展示了OBC內部的電路板，進一步說明了單級系統如何有效消除笨重組件并實現全面表面貼裝。

為了控制雙向開關的兩個柵極，納維塔斯開發了IsoFast，這是一款電氣隔離的高速驅動器，能夠驅動GaN BDS IC及類似的GaN/SiC設備。IsoFast的瞬態抗擾度比現有驅動器高出四倍，能夠處理高達200 V/ns的瞬態電壓，且不需要外部負偏置電源。

此外，納維塔斯的專利技術還包括一款單片集成的主動基板夾，這一創新可自動將基板連接到電壓最低的源端子，消除背柵效應，從而提高了系統的效率和可靠性。

謝里丹表示，納維塔斯的雙向GaNFast功率IC將極大地推動可再生能源和電動汽車設備的開發，能夠減少所需組件的數量，從而降低總體成本。他指出：“整個第一階段的PFC將不再存在，電解電容器和直流連接電容器也將消失。這種設計本質上是軟開關，使我們能夠充分利用高頻優勢，顯著縮小系統中被動組件的體積。”