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31.08.2026 17:05 Uhr |
Feldeffekttransistoren (FETs) aus dem Halbleitermaterial Galliumnitrid (GaN) kommen zurzeit vor allem in Schaltnetzteilen und anderen Spannungswandlern zum Einsatz. Doch sie versprechen auch Vorteile für sogenannte „Class D“-Audioverstärker, weil sie bei hohen Frequenzen mit geringen Verlusten schalten. Schaltfrequenzen im Bereich von 800 kHz bis über 1 MHz liegen weit oberhalb des Frequenzbereichs hörbarer Schallschwingungen, der bei sehr jungen Menschen bis 20 kHz reicht.
Die hohen GaN-Schaltfrequenzen ermöglichen Schaltungen, die zu geringen Phasenänderungen des Tonsignals führen und es auch weniger verzerren als MOSFET-Schaltungen. GaN-Leistungsverstärker lassen sich zudem kompakter bauen und kommen mit kleineren Kühlkörpern aus.
Infineon stellt außer GaN-FETs auch High Electron Mobility Transistors (HEMTs) aus dem Wide-Bandgap-Material her. Unter der Marke Merus entwickelt Infineon zudem Ansteuerungs-ICs für Klasse-D-Verstärker. Laut Infineon nutzt etwa die Firma SounDigital GaN-Transistoren für einen Class-D-Verstärker mit 1500 Watt.
Die Efficient Power Conversion Corproation (EPC) liefert das Referenzdesign EPC9192 für eine GaN-Endstufe mit 2 x 700 Watt.
Das kalifornische Unternehmen Class D Audio hat eine ganze Reihe von GaN-Endstufen im Angebot, ebenso AGD Productions oder auch Laiv. 2021 entwickelte das US-Unternehmen Orchard Audio Class-D-GaN-Endstufen mit 150 oder 500 Watt Leistung namens Starkrimson. Anfang 2026 kündigte Sonos den Amp Multi mit GaN-Technik an.
Ab 2027 will Porsche in seine Fahrzeuge einen Subwoofer-Verstärker mit 400 Watt und GaN-FETs einbauen. Das „Driven by GaN“-Modul hat Porsche in Kooperation mit Burmester und dem Institut für Robuste Leistungshalbleitersysteme der Uni Stuttgart entwickelt.
Die Firma STMicroelectronics hatte 2021 auf einer Konferenz ein integriertes Multichipmodul mit GaN-Transistoren für Audio-Endstufen in Autos beschrieben. Bisher liefert STMicro aber solche Module nur mit MOSFET-Leistungstransistoren. Diese Module arbeiten mit 2 MHz Schaltfrequenz und sollen bis zu 90 Prozent Wirkungsgrad erreichen.
(ciw)