Infineonが「世界初」900V GaN双方向スイッチを開発：AIデータセンター向けSSTに採用

Infineon Technologiesが、「世界初」（同社）となる900V耐圧の窒化ガリウム（GaN）モノリシック双方向スイッチを開発した。米国Enphase Energyに供給し、同社が開発するAIデータセンター向け半導体変圧器（SST：Solid-State Transformer）に採用される予定だ。

[永山準，EDN Japan]

　Infineon Technologies（以下、Infineon）は2026年10月26日、「世界初」（同社）となる900V耐圧の窒化ガリウム（GaN）モノリシック双方向スイッチ（BDS：Bidirectional Switch）を開発したと発表した。米国Enphase Energy（以下、Enphase）に供給し、同社が開発するAIデータセンター向け半導体変圧器（SST：Solid-State Transformer）に採用される予定だ。

出所：Infineon Technologies

650Vから900Vへ、GaN双方向スイッチを高耐圧化

　Infineonは2025年5月、「世界初のGaNモノリシックBDS」（同社）として、650V耐圧の「CoolGaN bidirectional switch 650V G5」を発表していた。

　BDSは、単一のデバイスで双方向の電圧阻止と電流導通に対応することが特徴で、従来のパワースイッチを用いた構成に比べて、電力変換回路の簡素化や部品点数の削減が可能になる。また、高周波スイッチングによって、トランスやインダクターなどの磁性部品を小型化でき、電力密度の向上にもつながる。

　今回、動作電圧範囲を900Vまで拡張するとともに、高周波スイッチング特性を維持したことで「AIデータセンターを含む新興用途に向けて、高効率かつ小型の電力変換アーキテクチャを実現する」（Infineon）としている。

「高性能な電力変換システムに新たな可能性もたらす」

　AIデータセンターでは、電力需要の増大に伴い、電力供給システムの効率や電力密度、信頼性の向上が重要な課題となっている。こうした中、次世代の電力供給アーキテクチャを構成する技術としてSSTへの関心が高まっているという。

　高電圧の電力変換システムでは、炭化ケイ素（SiC）パワー半導体が広く用いられているが、Infineonは今回の900V耐圧GaN BDSについて「高周波動作と双方向スイッチング機能の集積による利点を生かせるSSTアーキテクチャに対し、選択可能なソリューションの幅を広げるものとなる」としている。

　InfineonのPower Systems部門プレジデントを務めるAdam White氏は「電力変換の未来は、幅広い半導体技術の製品ポートフォリオによって切り開かれる。新しい900V耐圧GaN BDSによって、GaNの効率と電力密度の利点を顧客が活用できる用途を拡大する。また、高性能な電力変換システムに新たな可能性をもたらす電圧クラスへと、この技術を進化させている」とコメントしている。

EnphaseのSSTに採用、電力変換段数を削減

　新製品は、EnphaseがAIデータセンター向けに開発する「IQ Solid-State Transformer（IQ SST）」に採用される予定だ。同製品では、900V耐圧GaN BDSを活用することで、電力変換段数や電力経路上の部品点数を減らし、効率や電力密度、システムの信頼性を高める狙いだ。

　InfineonとEnphaseは以前から協業していて、Infineonの650V耐圧GaN BDSは、既にEnphaseの太陽光発電用マイクロインバーター「IQ9」に採用されている（関連記事：EE Times Japan「300mm化、双方向スイッチ、車載――Infineonの最新GaNデバイス技術」）。900V耐圧GaN BDSについては現在、開発中のIQ SSTへの組み込みが進められているという。今後、量産に向けた認定評価を実施する予定だ。

　Enphaseのシニアバイスプレジデント兼最高技術責任者（CTO）を務めるHans van Antwerpen氏は「GaNは当社にとって新しい技術ではなく、既にIQ9で実稼働している。その経験が、メガワット級システムへのGaN技術の採用に対する自信につながっている。900Vへの移行によって、高周波スイッチングの利点を維持しながら、電圧に対する余裕を拡大できる。これによって電力変換段数や電力経路上の部品点数を削減でき、効率と電力密度を高めるとともに、システムの信頼性向上が実現できる」としている。