電動化市場趨勢的成長和電動車產業的擴張對電池化成和測試市場構成新的挑戰仍然是鋰離子電池量產的最大瓶頸。為了尋求因應之道，設計工程師設法提高測試設備通道密度、改善整體系統效率和降低系統成本。其中一種解決方案是氮化鎵(GaN)技術，而德州儀器(TI)的GaN FET產品組合包括保護的各種內建功能，展現成本和可靠性效益。
電池測試設備在電池生產過程中對電池進行充電和放電。大多數電池測試系統使用雙向AC/DC電源供應，通常包括AC/DC非絕緣式功率因數校正(PFC)級和絕緣式DC/DC級。這種電源供應類型有兩個主要挑戰：尺寸和效率。電源供應可占用高達40%的機櫃空間，因此限縮測試設備的通道密度。切換和傳導損耗、反向復原損耗和功耗等因素會降低系統的整體效率，因而導致電費提高和電池生產成本增加。
許多高壓應用已經採用GaN電晶體，因為這些電晶體在功率密度、效率、切換速度和頻率方面發揮極大的效益。由於具備低終端電容，且沒有第三象限反向復原損耗，GaN可實現金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)和絕緣柵雙極電晶體無法實現的高頻硬切換拓樸，例如做為圖騰柱無橋接式PFC級。
隨著AC/DC電源對更高效率的需求不斷成長，圖騰柱式PFC因元件數量少、損耗低和功率密度高而逐漸成為重要的PFC解決方案。由於GaN的反向復原損耗為零，因此這是可以在圖騰柱PFC級中採用的最佳功率電晶體。採用C2000 GaN4-kW單相圖騰柱參考設計顯示使用GaN的圖騰柱PFC拓樸進行實作的範例，這個拓樸以4kW運作，峰值效率≥99.1%。圖騰柱PFC相當適合需要高效率的應用，例如伺服器電源供應、電動車車載充電器、測試和測量系統以及電網基礎設施。
相較於碳化矽FET或MOSFET，GaN可以在更小的外型尺寸下以更高的頻率工作，這對於電池測試儀中的雙向AC/DC電源供應特別重要，因為如此即可使用額外的機櫃空間來增加精密低壓測試通道的數量。相較於MOSFET解決方案，GaN能夠將AC/DC級的尺寸縮小大約50%，藉此提高大約30%的通道密度。在使用LMG3522R030 GaN FET的基於GaN的6.6kW雙向車載充電器參考設計中，相較於類似的SiC參考設計，GaN能夠以更小的外型尺寸提高功率密度和效率。採用GaN能夠比SiC高出62%的切換頻率，而且，相較於等效的SiC設計，尺寸縮小大約60%。
由於切換頻率提高，GaN也可以進行比SiC和MOSFET更快的充電到放電轉換(<1ms)。整體而言，藉由使用GaN，可以在完全不會影響功率密度、效率和瞬態性能下，提高工廠電池生產的處理能力。採用GaN有助於減少電池形成階段的瓶頸，藉此提高工廠的生產力。
可靠性在電池測試系統中極為重要；工廠全年運轉，因此特別需要能穩定供應的電源。GaN FET受益於矽FET既有的標準可靠性測試方法，此外，也受益於專門為驗證GaN FET可靠性而實施的新方法。
TI GaN 封裝由於這些特性以及超過4,000萬小時的可靠性測試而得以提供彈性設計。封裝中包含的一些功能包括整合式閘極驅動器、過熱報告和過電流保護選項。這些功能不需要外部電路，因此能夠節省成本。
GaN也為工廠中的電池測試系統展現效益，這些系統正在轉向集中式大功率AC/DC級並執行800 VDC導軌。這個架構實現單級800V至12V絕緣式DC/DC級，藉以降低DC軌電壓，然後使用非絕緣式雙向降壓轉換器降壓至0V至5V以測試電池。相較於SiC解決方案，在800V至12V絕緣式DC/DC級中採用GaN可降低功率損耗。多個DC/DC轉換器可連接到800VDC匯流排，具體情況取決於測試通道的數量。
許多伺服器電源和電信應用已成功採用GaN，確實提高效率和功率密度。電池測試工程師可以在設計中考量GaN以獲得類似的效益，藉以降低電力成本、提高通道密度，並為系統應用實現可靠的GaN FET。
