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最新消息| 世界氮化鎵日到來!_充電器_功率_設計 | 2022-08-17 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://it.sohu.com/a/573335269_296845" 原標題：世界氮化鎵日到來！前言氮化鎵是一種由氮和鎵結合而來的化合物，其中氮在元素周期表排序第7位，鎵排序第31位，7月31日世界氮化鎵日因此得名，并獲得行業認可。每年7月31日前后，第三代半導體行業都將舉辦相關活動用于紀念氮化鎵新技術在眾多領域的革新應用。今年也不例外，2022全球第三代半導體產業峰會也將于近期舉辦。氮化鎵功率器件的推出，首先應用在快充充電器上。氮化鎵快速開關的優勢，提高了充電器的開關頻率，減小變壓器體積，并降低器件的散熱需求，從而顯著縮小了充電器的體積，使充電器具備更大的輸出功率，更多的輸出接口，深受消費者的喜愛。本次充電頭網以世界氮化鎵日為契機，為大家盤點一下2022年以來，氮化鎵在技術和應用領域都有哪些新的突破。氮化鎵快充產品首先，我們先來看看2022年氮化鎵在快充產品應用方面，帶來了哪些前所未有的突破。拆解報告：Anker安克全氮化鎵120W充電器Anker120W充電器采用PFC+HFB電路架構，并內置英飛凌氮化鎵器件，得益于全球獨家首發的HFB架構，充電器體積非常小，做到了體積與性能雙優。其中PFC升壓控制器采用安森美NCP1623，搭配納微氮化鎵功率芯片NV6136A。HFB半橋采用英飛凌XDPS2201混合反激控制器搭配IGI60F1414A1L半橋氮化鎵芯片組成。得益于全球首發的HFB架構，大大縮小了充電器體積。內置了首次商用的英飛凌氮化鎵半橋芯片，為氮化鎵快充提供集成度更高，體積更小，能效更高的解決方案。真我GT2大師探索版將BiGaN引入手機端，閃充技術“卷”起來！據realme副總裁徐起介紹，“真我GT2大師探索版是全球首個內置GaN充電保護的手機，創新性地將氮化鎵引入手機端，大大節省手機內部空間，降低發熱峰值，實現了體積降低64%，峰值功率器件發熱降低85%。保證手機在充電過程中更高效，更安全。”據悉，realme此次在手機端引入的氮化鎵為英諾賽科的Bi-GaN產品，其原理在于利用一顆Bi-GaN就能替代之前的共漏連接的背靠背兩顆NMOS，實現電池的充電和放電電流的雙向開關，使相同占板面積下的導通電阻降低50%，溫升降低40%，提高手機內部空間利用率。PD3.1時代開山之作，蘋果140W氮化鎵充電器評測作為市面上首款PD3.1充電器，蘋果140W氮化鎵充電器表現中規中矩，由于目前市面上支持最新PD3.1協議的設備不多，所以只有蘋果自家的MacBookPro16可以達到百瓦以上的充電功率，而且還要搭配MagSafe磁吸充電線，體驗上多少有點割裂。在性能上，作為蘋果首款氮化鎵充電器，協議一如往常僅兼容Apple2.4和PD，不過對于市面上支持PD3.0的設備有著很好的兼容性，測試過程中沒有發現不能充電的情況，基本都能握手快充。由于功率設計上的冗余，在持續百瓦輸出時，溫度表現相當亮眼。氮化鎵技術全面開花，Anker全氮化鎵戶外電源曝光安克全氮化鎵戶外電源整體設計采用灰色阻燃殼體搭配銀色面板，再加入“anker藍”作為點綴，整體設計相當的簡約內斂，沒過多的刻畫，一看就知道是安克的產品。面板上帶有LCD多功能信息屏，最中央是百分比電量顯示，外圍有四組數據區域，推測是四路電力輸出模塊的功率標識，下面是功能指示燈，UI設計顯示直觀清晰，方便獲取戶外電源與各路設備的工作狀況。從結構上來看，目前市面上常見的戶外電源攜帶都是通過提手搬動，安克氮化鎵戶外電源底部則加入了輪式設計，并采用類似行李箱的收納式拉桿設計，拖著行走比搬著攜帶更節省體力。寬大的輪子外沿凹凸設計，可以看出屬于越野輪，不管是鋪裝路面還是郊野土地，都能便利地拖行。拆解報告：綠聯200W4C2A六口氮化鎵桌面充綠聯推出的這款200W氮化鎵桌面充電器性能強大，其中兩個USB-C1與USB-C2均支持100W功率輸出，可同時為兩臺筆記本全速充電，性能十分強大，其4C+2A的組合，滿足辦公桌面的電源配置，為手機，筆記本電腦以及移動電源全部充電全能包攬，堪稱新一代的萬能充。綠聯這款200W氮化鎵充電器采用PFC+LLC開關電源架構，開關電源方案采用恩智浦TEA8918BAT二合一控制器搭配TEA1995同步整流控制器。其中PFC和LLC使用四顆英諾賽科的INN650D260A氮化鎵功率器件，搭配使用平偉碳化硅二極管和同步整流管。瑞嘉達推出140WPD3.1多口充電器，3xUSB-C配置瑞嘉達140W三口充電器擁有三個USB-C輸出口，其中USB-C1支持20WPD快充輸出，USB-C2C3支持新一代PD3.1快速充電標準，可輸出28V5A140W，適配MacBookPro162021使用。大功率加上多接口就是可以為所欲為，可以單口全力對一臺設備提供超大功率快充，面對多設備時也支持三設備一起快充，一個充電器解決手上多個數碼設備充電問題，并且PD3.1標準未來前途大有可為，具有戰未來的價值。拆解報告：iQOO10Pro原裝200W氮化鎵超快閃充iQOO推出的這款200W氮化鎵閃充內置了兩顆納微NV6136A氮化鎵功率芯片，相比之前推出的120W氮化鎵閃充，體積只是稍微增大了一點，功率密度得到顯著提升。這款充電器支持200W超快閃充和65W通用PD輸出，以及5-20V3.25APPS輸出，還可以為筆記本和其他的手機快充，通用性也不錯。iQOO這款200W氮化鎵充電器采用PFC+ZVS反激電路架構，PFC升壓控制器采用安森美NCP1623，ZVS反激控制器采用DialogiW9802，搭配納微氮化鎵功率芯片NV6136A。同步整流控制器采用MPSMP6908A，同步整流管使用威兆半導體兩顆VSP003N10HS-G并聯，滿足10A大電流輸出。新斯寶推出140W2C1A氮化鎵充電器新斯寶最新推出的USBPD3.1快充充電器型號PQ1401，采用白色中性外觀設計，整機尺寸73*73*29mm，功率密度約為0.9Wcm3。并且輸入端配折疊插腳，輸出端為2C1A兩個接口配置。充電器C1接口支持28V5A、20V5A、15V3A、12V3A、9V3A、5V3A輸出，單口最大140W，C2接口支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A輸出，單口最大100W，A口輸出最大30W。充電器除了最新的USBPD3.1快充外，兼容市面上多數快充標準，并且可以一次性滿足三臺設備的充電需求，非常實用。拆解報告：華碩ROG1600W鈦金牌雷神2代電源ROG雷神1600W電源自帶OLED顯示屏幕，能夠實時顯示整機功耗，并且電源側面ARGB燈效支持華碩自家的AURASYNC神光同步，可與其他支持RGB的硬件共同組成酷炫的燈光效果。并且電源針對PCIE5.0，附帶了16針接口，滿足新一代顯卡的供電需求。電源輸入端為主動整流設計，降低整流橋帶來的功耗，電源采用數字電源控制，由兩顆UCD3138A分別進行主動整流和交錯PFC控制，另一顆用于全橋LLC和同步整流控制，數字電源控制器搭配六顆驅動器分別用于各個環節開關管的驅動。PFC升壓開關管采用transphorm氮化鎵開關管TP65H050WS搭配CREE碳化硅二極管C3D10060組成交錯PFC電路。斯泰克推出八款大功率快充，100W-140W，PD3.128V近年來USBPD快速充電技術在數碼設備上已全面普及，快充功率逐年都在提升，PD快充市場規模也在日益壯大。另外，蘋果為突破PD3.0100W功率上限，在MacbookPro2021上搭載了最新的PD3.1新標準，聯想也放出消息將推出PD3.1新設備，用戶對快充的剛性需求慢慢向大功率、多接口靠攏，百瓦多口快充已成為最耀眼的產品。廣東斯泰克電子科技有限公司是一家集研發、制造、銷售于一體的專業電源制造企業，曾推出過33W1A1C、20W1C等快充產品，這次面對大功率市場，斯泰克抓住機遇，一口氣推出八款百瓦多口快充，分別是PD3.1140W-2C、PD3.1140W-1A1C、PD3.1140W-1C、130W2A2C、130W3C1A、100W2C、100W2C1A、100W1A1C為客戶打造百瓦爆款。拆解報告：倍思100W2A2C氮化鎵快充插座倍思100W氮化鎵快充插座自帶1.5米長延長線纜，滿足日常擴展使用。插座兩側具備2+3交流插座，支持2500W功率，使用自帶的100WUSBPD快充為筆記本充電，連接一個顯示器，再插一個熱水壺也是極好的。倍思100W氮化鎵快充插座內部快充模塊使用恩智浦TEA2016AAT+TEA1995PFC+LLC+同步整流方案，PFC使用納微半導體NV6127搭配泰科天潤碳化硅二極管，LLC開關管來自華瑞微，同步整流管來自華羿微，初級濾波電容來自凱澤鑫，同步整流輸出和二次降壓輸出濾波固態電容均來自豐賓。模塊三路獨立降壓均采用智融SW3516H降壓方案，快充兼容性好，能夠滿足筆記本和手機的大功率充電。能華氮化鎵器件助力高效轉換，靈刻微發布360W無風扇服務器電源靈刻微這款360W服務器電源通過使用氮化鎵技術以及大面積散熱片，實現了大功率被動散熱的服務器設計。正因為被動散熱的設計，電源無需散熱風扇，沒有噪聲，也不需要拆開清理灰塵,成為免維護電源。電源采用PFC+LLC的架構，固定12V輸出，輸入使用安森美NCP1654CCMPFC升壓控制器搭配東微MOS管及華潤微碳化硅二極管。LLC采用意法L6699控制器搭配兩顆能華氮化鎵開關管以及恒泰柯NMOS。使用兩顆變壓器，輸入串聯，輸出并聯，滿足30A大電流輸出能力。拆解報告：SlimQ150WDC+2C快充氮化鎵充電器SlimQ150W氮化鎵充電器附帶豐富的配件，細節設計也多提升用戶使用體驗。自帶美規插腳，同時附帶英規、歐規、澳規三種規格插腳，讓其無需借助外部其它配件就有了全球出行的底氣，對商務人士很友好。創新的2C+DC接口配置設計，讓其能夠滿足新老設備充電需求，而兩個C口均兼容Q、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充協議，都支持最大100W輸出，整體性能十分強悍。僅12.5mm厚，65WPD餅干快充新紀錄，特極客超薄氮化鎵充電器拆解TEGIC特極客65W充電器是一款采用超薄設計的充電器，充電器內置平面變壓器及筆形電容，配合折疊插腳，輕薄的機身非常方便夏天攜帶。充電器為單USB-C接口設計，輸出支持QC2.03.0快充協議，還支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A輸出以及5-21V3A一組PPS電壓檔位，能很好的滿足手機和電腦的快充需求。這款充電器采用了納微新款支持GaNSense無損電流采樣技術的GaNFast氮化鎵功率芯片，搭配必易微KP2202高頻驅動器，同步整流采用杰華特JW7726B高頻同步整流控制器配合平面變壓器打造超薄的電源設計。電源內部使用永銘KCX以及NPX快充專用電容，體積小，可靠性高。充電器PCB采用導熱硅脂覆蓋，殼體內部使用石墨導熱貼進行散熱，整體性能得到保證。拆解報告：RedMagic紅魔7手機原裝165W氮化鎵充電器如今手機行業是越來越卷，紅魔7系列手機的這款165W氮化鎵充電器便是在這樣的背景下催生了出來，加上發布會上推出的渦輪散熱背夾等新品保駕護航，讓紅魔7系列新機在玩起游戲來有了十足的底氣。這款165W氮化鎵充電器采用PFC+QR開關電源架構設計，控制器來自安森美和MPS兩大國際知名廠商，搭配英諾賽科INN650D02和INN650D150A氮化鎵開關管，恒泰柯的同步整流管，英集芯IP2723T協議芯片控制接口輸出。GaN技術進入車充領域，首諾信推出兩款氮化鎵車載充電器首諾信迷你氮化鎵車載充電器殼體采用鋁合金制作，表面硬氧處理工藝，色彩有黑色、深空灰兩種可選，功率方面共提供了65W、45W兩款可選。機身長度僅為40mm，輸出面板直徑23mm，插入點煙器后十分嬌小。實測環節中，首諾信氮化鎵車載充電器在14V供電環境下，對iPhone、iPad、MacBookPro都能很好地握手大功率快充，所采用的升降壓方案，在小轎車12V-14V電壓環境下也能讓筆記本等大型設備享受15V、20V高壓快充。當然，它也支持24V大卡車電壓環境使用。拆解報告：華科生230W4C1A氮化鎵桌面充作為一款大功率的桌面充，產品配有支架固定，防止滑動，非常方便日常使用。配備4C1A五個接口以及滿載情況下仍有高達230W功率輸出，表現十分亮眼，也是產品的核心賣點。并且接口支持QC2.03.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充協議，兼容性很好，滿足市面上絕大多數品牌的設備快充需求。這款桌面充采用恩智浦TEA2016AAT+TEA1995全套控制器方案，搭配英諾賽科INN650D150A和INN650D02氮化鎵開關管，美浦森的MSM06065G1碳化硅二極管等，五個接口每個都設有獨立二次降壓電路，分別采用智融SW3516H、SW3526和SW3521方案。平面變壓器和主板合二為一，拆解酷科Lighter65W超薄氮化鎵快充CukTech酷科Lighter65W超薄充電器不僅基于氮化鎵黑科技設計，而且做得和餅干般小巧扁平，加上配備可折疊插腳，十分適合經常商務出行人士使用。充電器支持QC2.03.0、AFC、FCP、PD3.0快充協議，具備5-20V齊全電壓檔位，滿足筆記本電腦充電需求，對移動電源充電也是非常合適的。充電器采用了必易微KP2202SSG和南芯SC3503初次級控制器組合的高頻QR電源方案，氮化鎵器件采用納微NV6134A，偉詮協議芯片通過光耦反饋控制輸出電壓。充電器內部采用了知名品牌綠寶石的電解電容和固態電容進行輸入輸出濾波，用料均來自知名大廠，扎實可靠。拆解報告：黑鯊120W星流GaN快充（中國航天版）黑鯊120W星流GaN快充充電器采用PC材質阻燃外殼，搭配透明藍色，加上線條勾勒，顛覆了傳統的充電器外觀設計，非常有特色。其搭配的藍色數據線也是非常醒目的藍色，辨識度高，也為平淡無奇的充電器帶來了新的活力。這款充電器內置PFC升壓電路，使用矽力杰SY5072B配合納微半導體NV6136A氮化鎵功率芯片，消除大功率充電器對電網的污染。開關電源部分由安森美NCP1342和芯源MP6908A分別搭配SemiHow和威兆的MOS管組成，輸出寬范圍電壓。輸出端采用偉詮WT6633P控制輸出電壓，充電器支持65WPD快充全靠它。拆解報告：realmeGTNeo3原裝160W氮化鎵閃充realmeGTNeo3的150W光速秒充不僅打破了手機行業快充記錄，同時還為手機配備160W氮化鎵閃充套裝，誠意滿滿。而這款充電器不僅輸出功率高，體積控制得也很好，三維僅有57*57*29mm，功率密度高達1.64Wcm3。此外作為一款手機標配充電器，其在兼容性方面的表現也很好，不僅支持realme私有閃充協議，還支持QC、PD、PPS快充協議，既可很好服務GTNeo3新機，也能充筆電、平板等設備，對需要經常出差的商務人士很友好。氮化鎵器件氮化鎵器件自從推出以來如同MOS管一樣，也分為耗盡型和增強型兩種。隨著氮化鎵技術的不斷發展，越來越多的廠商開始推出性能更強，質量更優的氮化鎵器件，下面來看看今年都有哪些氮化鎵器件新品問世吧。納微發力工業電源、太陽能、數據中心領域，新品NV6169面世NV6169是最先進的納微第三代氮化鎵平臺中額定功率最高的功率芯片。采用GaNSense技術的GaNFast功率芯片具有行業首創，無損電流感應和最快的短路保護，實現“檢測到保護”的速度僅為30ns，比分立解決方案快6倍。在電機驅動應用中，與IGBT相比，氮化鎵功率芯片可節省高達40%的能源，消除30個外部組件，并將系統效率提高8%。45m?的NV6169采用行業標準的、輕薄、低電感、8x8mmPQFN封裝，導通電阻降低36%，功率提高50%，用于高效率、高密度的電力系統。與競爭解決方案不同，NV6169額定工作電壓為650V，額定峰值額定電壓為800V，可在瞬態事件期間穩定工作。作為真正的集成功率芯片，GaN柵極受到全面保護，整個器件的額定靜電放電(ESD)規格為業界領先的2kV。英諾賽科多款InnoGaN新品亮相，助力電源系統實現更高效率近期，英諾賽科InnoGaN家族迎來了三名新成員，分別是INN040LA015A、INN100W032A、INN650D080B，均為E-mode器件，耐壓值分別為40V、100V、650V，面向不同的應用場景，實現系統的高效率。這次的三款芯片延續了InnoGaN家族低導通電阻、封裝寄生參數小、超快開關速度、無反向恢復等諸多優點，為實現系統的高效率而生。聚能創芯推出三款增強型氮化鎵功率器件，涵蓋30-240W應用針對氮化鎵快充應用，聚能創芯推出了三款耐壓650V的增強型氮化鎵功率器件，支持30W-240W快充及開關電源應用。器件均符合JEDEC的標準應用要求，具有低柵極電荷，簡化驅動設計，無反向恢復電荷支持超快的開關速度。相比傳統硅器件，開關損耗和傳導損耗顯著降低，能夠大幅提高快充及電源適配器的功率密度。聚能創芯推出的三款氮化鎵器件CGK65R400B、CGL65R150B、CGL65R190B，均屬于增強型氮化鎵功率器件，可搭配專用的氮化鎵控制器使用，支持PFC、反激以及LLC等電路拓撲。可應用于開關電源，功率因數校正，電機驅動，逆變器，UPS等場合。鎵未來推出數十款氮化鎵功率器件，涵蓋30W-3600W應用鎵未來現已推出12款氮化鎵器件，其中已經有7款已經量產，器件涵蓋從30W小功率到3600W以上大功率應用，更大功率的氮化鎵器件也已開始提供樣品。新款高性能器件已經在開發中，提供更低的導阻和更先進的封裝，更加適應大功率高功率密度電源應用。鎵未來以建立氮化鎵生態為愿景，產品覆蓋PQFN5*6、PQFN8*8、TO220、TO247、TOLL等封裝以及650V-900V耐壓的氮化鎵器件，能夠滿足從30W小功率快充產品到10KW大功率工業應用需求。Transphorm推出四款耗盡型氮化鎵器件，滿足不同功率電源設計面對快充以及新能源應用，Transphorm推出了一系列耐壓650V的氮化鎵功率器件，均采用DFN貼片封裝，具有小體積，低導阻，低柵極電荷，低開關損耗以及降低的反向恢復電荷。可用于傳統硅開關管的氮化鎵替換，從而提高轉換效率，縮小電源體積，減少散熱需求并降低成本。Transphorm的氮化鎵器件具有低開關損耗以及低柵極電荷等優勢，可用于高頻開關，滿足太陽能發電、LED照明、大功率快充應用等。寬泛的驅動電壓范圍，能夠很好的支持傳統控制器，實現高頻開關的同時，降低整體系統成本。沃泰芯推出三款貼片氮化鎵開關管，助力普及氮化鎵應用沃泰芯半導體推出的三款D-MODE的氮化鎵開關管WTXND6105A、WTXND6115A、WTXND6215A，均采用貼片封裝，支持快充及LED照明應用。通過應用氮化鎵到電源廠產品中，可以降低開關電源的待機功耗，同時提高轉換效率，降低散熱要求。還可以在相同的體積內增加輸出功率，擴展使用場景。沃泰芯推出的氮化鎵器件兼容傳統硅器件驅動，簡化應用門檻，并且具有800V瞬態耐壓能力，具有增強的耐過電流能力，可用于大功率開關電源等應用，提高效率，減小能耗。錸微推出兩款D-MODE氮化鎵開關管，全部國產自主錸微半導體推出的兩款耐壓650V的D-MODE耗盡型氮化鎵開關管NPTC6502001和NPTC6502002，采用TO220封裝和DFN5*6封裝，滿足不同場合的產品需求。錸微NPTC6502001是一款TO220封裝的氮化鎵開關管，耐壓650V，導阻250mΩ，支持10A連續電流，20A脈沖電流，適用于高速DC-DC轉換，開關電源應用以及電池快充應用等。錸微NPTC6502002是一款DFN5*6封裝的氮化鎵開關管，耐壓650V，導阻250mΩ，支持10A連續電流以及20A脈沖電流，適用于高速DC-DC轉換，開關電源應用以及電池快充應用等。氮化鎵合封芯片氮化鎵技術的出現，通過降低開關損耗和導通阻抗，提高效率，降低發熱，大大減小了快充充電器的體積。而合封芯片的出現更是進一步提高集成度，將傳統初級電路中兩三顆芯片才能實現的功能，由一顆芯片完成，從而大大簡化設計，越來越多的廠商也開始發力這一領域。內置750VPowiGaN，PIHiperPFS-5系列登場隨著USBPD3.1標準的推出，提升了充電器的最高輸出功率，拓展了PD充電的使用場景。而作為大功率快充中不可或缺的一環，PFC控制器的需求也隨之增長。面對不斷擴大的PFC市場，PI順勢而為，推出了HiperPFS5PowiGaN系列產品，滿足客戶對PFC電路的需求。PFS5178F是PIHiperPFS家族中的一款PFC控制器，采用PI專有的InSOP-T28F封裝，具有良好的散熱性能和高集成度，芯片內部集成750V氮化鎵和控制器，可在寬負載情況下提供高功率因數和高效率。力智半導體推出uP9801Q半橋氮化鎵DrMOS，支持USBPD3.1應用力智半導體推出的一款氮化鎵半橋芯片uP9801Q，器件內置兩個耐壓100V，5.6mΩ的氮化鎵開關管，內置氮化鎵驅動器，具有兩個獨立的PWM信號輸入端子，可獨立控制，無需外置元件。相當于電腦主板上使用的DrMOS，uP9801Q具有極高的集成度，高效的轉換效率以及優秀的散熱能力。uP9801Q內部采用低電感連接方式，減小了傳統打線工藝帶來的寄生電感和電阻，高頻性能更好的同時，實現了0.625mm的超薄厚度。高度集成化的芯片設計優化了寄生參數對性能的影響。芯片內部集成自舉二極管，自舉電容和VCC濾波電容。降低PCB面積占用，并降低器件數量。力生美推出合封氮化鎵芯片：極簡封裝，適用于30-45W快充力生美半導體針對30W-45W快充應用，推出了合封氮化鎵芯片LN9T28xF系列。通過合封氮化鎵的高集成設計，簡化實際應用過程中的初級電路，讓氮化鎵快充的研發變得與傳統硅快充一樣簡單。此外還減少了初級側的外圍器件數量，從而降低成本。力生美合封氮化鎵芯片系列內置700V氮化鎵功率器件，采用準諧振工作模式，谷底開關提高效率，空載功耗低至50mW，芯片內置軟啟動控制電路，擴展的輕載控制可優化能效及待機功耗，全負載均無音頻噪聲。美思半導體推出SimpleGaN系列全集成合封氮化鎵芯片，最大支持66W功率美思半導體的SimpleGaN系列快充電源芯片內部集成650V高性能氮化鎵器件，內置第二代Smart-feedback數字控制模塊，無需外圍環路補償網絡。支持高通QC3.03.3-21V輸出，滿足20mV輸出的PPS電壓步進標準，初級內置MTKPE快充協議。專為USBPD快充等寬輸出電壓的快充應用而設計，采用SOP13封裝，對于大規模量產，提升生產效率，降低生產成本具有無可比擬的優勢。此次推出的SimpleGaN系列中的MSG7515最高支持55W的輸出功率。美思半導體SimpleGaN系列初級芯片內置峰值電流模式控制的反激控制器，具有高性能，低EMI，低待機功耗以及保護功能全面等優勢。初級芯片可實現多級恒壓恒流輸出，無需傳統的次級反饋電路，有效的節省了外圍器件的數量，并提高了系統整體的穩定性。時科發布合封氮化鎵芯片SKGI8020和SKGI8120時科作為全球知名的半導體分立元器件廠商，為滿足市場需求，推出新品GaN整合ICSKGI8020、SKGI8120，為65WPD快充提供更佳的解決方案。時科GaN整合IC采用三合一芯片，整合控制器、驅動器、HEMT；支持二次側控制；支持最小化PCB、減少搭配問題，實現最佳性價比。時科GaN整合IC采用貼片式的QFN8X8包裝，使LeadFrame裸露。上件后使裸露的ExposedPad與電路板貼合，達到散熱的目的。芯片提高1~5倍高壓開關切換頻率，兼顧EMI與減少切換損失。Elevation推出行業領先的高性能集成氮化鎵功率器件的快充解決方案Elevation此次推出的AC-DC解決方案集成了低Rds(on)電阻的eMode氮化鎵晶體管，采用高效率的準諧振和CCM混合開關控制，以及智能驅動和抖頻，具備更好的EMI性能；同時集成了高壓啟動，無須額外的器件便可以在電源的初級側實現LPS功能；方案能夠輕松滿足DoEVI和CoC2效率標準（115Vac230Vac的平均效率高于93%94%），空載功耗低于20mW。Elevation的解決方案無需VDD鉗位電路，無需外部驅動電路，使得外型結構更小巧。該方案采用最大化的接地焊盤設計，能實現更好的熱管理，支持AOCP、CSSP、VDDVoutOVP、UVP、OTP等豐富全面的保護措施。騰云推出多合一氮化鎵快充集成芯片，靈活滿足客戶定制化需求早在十余年前，NXP、ONSEMI、Melesix、Microchip等國際芯片大廠已經開始布局研發集成型SOC芯片，并在各細分市場占據領導地位。騰云近期推出的多合一氮化鎵快充芯片，同樣采用芯片集成化設計，內部集成了MCU+GaN+協議芯片+同步整流功能，相比市面現有方案具有多方面優勢。首先，相比現有方案需要分散采購數種IC，騰云的集成芯片方案在減少物料采購數量，優化采購供應鏈方面具有明顯優勢。其次，由于采用芯片高度集成化設計，可以在實現相同功能的情況下，降低客戶的BOM成本。最后，騰云的集成芯片方案簡化了系統外圍電路，有效縮短客戶的二次開發周期。必易微氮化鎵芯片KP2206X系列：讓高頻EMI調試不再成為難題氮化鎵器件作為第三代半導體，具備內阻小和結電容小的特點，有助于縮小變壓器體積和提高功率密度，適合于快充電源中開關頻率100kHz以上的應用。必易微已推出了針對此類應用的氮化鎵高頻快充驅動控制器KP2202SSGA和KP2206SSGA。為了進一步簡化設計和提高效率，將控制器、驅動器與氮化鎵器件集成已成為必然選擇，但由于氮化鎵開通速度快以及合封后驅動速度難以調節，給氮化鎵合封產品的應用提出了嚴峻的挑戰。為此，必易微重磅推出了高頻氮化鎵合封芯片KP2206XQDGA，集成了驅動速度外部調節功能，讓EMI調試不再成為難題。氮矽科技合封氮化鎵新品DXC0765S2C和DXC1065S2C問世近期，成都氮矽科技有限公司推出了兩款合封氮化鎵芯片DXC0765S2C和DXC1065S2C，將650V增強型氮化鎵晶體管及其驅動器封裝在一個芯片內部，降低了氮化鎵快充產品開發門檻，豐富了合封氮化鎵電源芯片市場。氮矽科技推出的兩款合封氮化鎵芯片采用DFN5x6封裝，導通電阻分別為400mΩ和200mΩ。通過將650V增強型氮化鎵晶體管及其驅動器封裝在一個芯片內部，既能夠提升整體方案的性能，同時也能減少PCB板的占用，縮小尺寸并減少BOM成本。氮化鎵方案隨著氮化鎵器件性能的不斷提升，廠商們通過采用更高開關頻率以及平面變壓器等元器件小型化設計的應用，充分利用了氮化鎵的高頻特性優勢，面向不同應用場景，針對性地推出成套氮化鎵解決方案，簡化產品設計開發流程。PFC+QR控制器全面國產，120W氮化鎵快充方案首秀必易微推出了一款高性價比的120W氮化鎵快充電源方案，采用臨界模式升壓PFC+準諧振反激+同步整流的拓撲架構，支持寬范圍電壓輸出，無需使用二次降壓電路。相比LLC架構節省了隔離驅動器以及一顆氮化鎵開關管的成本，并且支持寬電壓輸出，節省了二次降壓電路的成本。這款快充方案的控制器全部由必易微提供，實現了國產廠商大功率氮化鎵快充全面國產自主化的成功。反激拓撲相比LLC+二次降壓的方案，不僅性能上接近，還具有顯著的成本優勢，是高效氮化鎵電源的有力競爭者。英諾賽科推出65WAllGaN方案參考：效率達94.6%allGaN方案，即原副邊都采用氮化鎵的應用方案，眾所周知，快充一直在往一個更大功率、更高功率密度的方向發展，而氮化鎵的高頻、高效特性正好滿足此需求，目前市場上也有很多快充電源采用原邊650V的氮化鎵來提高功率密度。英諾賽科推出的65WQRallGaN方案的Demo，原邊開關管采用的是5*6封裝，型號為INN650DA260A，導通電阻165mΩ，耐壓650V的器件，副邊采用的是一顆FCLGA封裝，型號為INN150LA070A，導通電阻5.6mΩ，耐壓150V的器件。研吉推出200W氮化鎵高性能快充方案研吉電子推出的一款輸出功率達200W，具備三個USB-C輸出口的氮化鎵快充電源方案。通過使用MPS的HR1211控制器方案，搭配四顆GaNSystems氮化鎵開關管，以及泰科天潤碳化硅二極管，組成大功率LLC開關電源，并使用MPS同步降壓控制器搭配耕源CY2332協議芯片進行獨立的接口輸出控制。研吉電子推出的200W氮化鎵快充方案，任意單口均可輸出100W，多口輸出時功率智能分配，無需外置單片機進行功率分配，電路更加簡潔。得益于使用了高性能的PFC+LLC電源方案，以及使用了氮化鎵開關管，電源方案的尺寸僅為95*22*55mm，方案重量為150克，板端功率密度達到了1.74Wcm3。鎵未來推出業界首款330W圖騰柱PFC+LLC氮化鎵電源量產解決方案珠海鎵未來科技采用GaN器件無橋圖騰柱PFC方案，設計上去除了輸入整流橋部分無法避免的損耗，解決了傳統PFC線路效率無法提升的問題。同時通過CascodeGaN的應用，解決圖騰柱PFCMOSFET反向恢復電荷Qrr過高的只能采用CRM工作模式的問題。鎵未來無橋圖騰柱PFC方案采用具有極低等效Qrr的CascodeGaN器件，使得PFC可以工作在連續電流模式提高效率的同時也不犧牲功率密度，用更小的電感實現高達99.1%的轉換效率。華源半導體推出30W合封氮化鎵快充方案華源半導體推出的一款30W快充方案，內部采用華源半導體自主的氮化鎵合封芯片，采用方塊造型，板端功率密度達到了1.78Wcm3，具有很高的功率密度。并且這款電源方案的同步整流芯片也是來自華源半導體，同樣為一顆合封芯片。在初級和次級使用合封芯片能夠有效降低充電器的元件數量，并加快產品量產。30W快充不僅能夠為新推出的蘋果手機快速充電，同時對安卓手機也有非常好的快充兼容性，可以說30W快充已經接替20W快充的地位。華源半導體推出的HYC3602E氮化鎵合封方案具有外圍簡單，效率高等多方面優勢，是30W快充方案的有力競爭者。強弦科技推出65W氮化鎵快充方案，內置合封GaN芯片JP8020針對當前的快充電源市場，強弦科技推出了全新的合封氮化鎵芯片JP8020系列，通過將GaN功率器件、驅動、PWM控制器集成在一顆芯片中，組成一顆三合一芯片，在應用時僅需極少的外圍器件，精簡電路設計。強弦科技65W氮化鎵快充方案采用一塊主PCB板和兩塊副PCB板組合設計而成，從正面來看，元器件的布局十分緊湊，其功率密度達到了1.4Wcm3。輸入端采用四顆高壓電解電容濾波、變壓器居中設置；側面副PCB板上設置了保險絲、電感等器件；輸出端USB-C接口垂直焊接在另外一塊PCB板上。馳衡科技推出65W氮化鎵快充方案馳衡科技推出的一款65W氮化鎵快充方案，采用鎵未來氮化鎵器件，支持單C口輸出，板端功率密度達1.93Wcm3，與相同功率的氮化鎵合封方案不相上下。據悉，這款快充方案采用反激準諧振架構，輸入支持90-264V寬電壓，輸出具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A和20V3.25A五組固定電壓檔位。方案中使用了鎵未來的Cascode氮化鎵功率器件，峰值轉換效率高達94.81%。必易微推出35W合封氮化鎵雙USB-C快充方案必易微推出的這套35W氮化鎵雙USB-C口快充方案采用合封氮化鎵的KP22064，副邊采用高頻同步整流控制器KP4060，協議芯片采用智融最新推出的SW3556，整套方案設計小巧簡潔。必易微推出的這套35W氮化鎵雙USB-C口快充方案基于合封氮化鎵芯片開發，初級側使用一顆芯片，僅需搭配簡單的外圍器件，在保證輸出性能的同時，兼顧了低成本、易于調試等。值得一提的是，這套35W氮化鎵雙C口快充方案已經在必易微內部完成了各項性能測試，效率、紋波、EMI等均達到量產要求。鎵未來推出圖騰柱PFC+LLC量產電源方案：內置氮化鎵，700W輸出效率高達96.72%珠海鎵未來科技針對中國國標強制法規GB20943以及歐洲電工標準化委員會IEC61000-3-2的要求，采用自研的G1N65R150TA和G1N65R050TB兩款低動態內阻Cascode氮化鎵器件，搭配瞻芯電子IVCC1102芯片，率先實現了700W智能混合信號無橋圖騰柱PFC+LLC量產電源解決方案，其滿載效率高達96.72%，符合80PLUS鈦金能效。據悉，鎵未來G1N65R150TA和G1N65R050TB已經正式量產，基于這兩款器件開發的700W氮化鎵器智能混合信號無橋圖騰柱PFC+LLC電源量產方案，可實現了80PLUS鈦金能效，滿載轉換效率高達96.72%。鴻光盛業推出150W氮化鎵LED照明電源適配器方案深圳市鴻光盛業電子有限公司推出的一款150W的氮化鎵LED電源，基于矽力杰全套電源方案，搭配英諾賽科氮化鎵開關管。電源支持90-264V輸入，輸出24V6.5A支持CV輸入類燈具（例如磁吸燈、燈帶、智能照明）的應用。小型化設計方便放置于電源適配器或者燈具中，提供高效的電源轉換。電源采用PFC+反激的架構，PFC控制器采用SY5072B搭配英諾賽科INN650D150A，使用永銘LKM系列長壽命電容濾波。反激采用SY5021控制器直驅INN650D150A。同步整流采用SY5231控制器搭配維安WMB340N20HG2。方案集成度高，體積小巧，滿足高要求燈具應用。智融聯合英諾賽科開發首款140W氮化鎵車充方案業內知名電源芯片品牌智融科技基于氮化鎵功率器件開發了一款的全新車載充電器方案，不僅支持最大140W功率輸出，而且還配備了兩個USB-C接口，填補了氮化鎵車充市場的空缺。智融這套140W雙C口氮化鎵車充方案僅用了一塊PCB板，其結構原理與傳統快充車方案保持一致，左右兩側分別設置了一顆固態電容用于濾波，居中一顆電感使用熱縮管包裹絕緣。電感旁邊便是車充的主控芯片以及兩顆氮化鎵功率器件。輸出端兩個USB-C接口并排布置，并且設置了一顆VBUS開關，整體用料十分精簡。專為PD3.1快充設計，PI推出全氮化鎵ACF電源解決方案PI本次共發布了七款InnoSwitch4-CZ電源芯片，其中六款涵蓋大功率應用，搭配兩款有源鉗位芯片，可以將漏感能量充分利用，提高電源的轉換效率。加強散熱，可以滿足USBPD3.1已有的140W應用，并滿足未來的240W應用，讓大功率快充電源變得更加簡潔。在這次發布會期間，PI同時推出了一款使用HiperPFS-5配合InnoSwitch4-CZ芯片組的130WUSBPD充電器參考設計，三顆芯片均內置氮化鎵開關。通過HiperPFS-5提供高功率因數，并具有很低的空載功耗，整機待機功耗低于70mW。通過高度集成的設計，可以看到PI這款設計的元件數量非常少，大大簡化了高功率密度、小體積的高輸出功率電源設計。支持PD3.128V5A輸出，銳仕嘉推出140W雙C口氮化鎵快充方案銳仕嘉針對百瓦級電源市場推出了140W氮化鎵電源模組方案，其基于PFC+LLC電路拓撲進行設計的二合一主控TEA2016，同步采用MP6924A,使用Transphorm氮化鎵開關管搭配森國科碳化硅二極管，利用高集成主控和第三代半導體器件，實現了高效率、高功率密度、低溫升的快充電源設計。銳仕嘉這款140WUSBPD3.1電源采用LLC電路恒壓輸出，搭配兩路降壓電路，使用英集芯IP2736協議芯片，兩個接口單口輸出時均支持140W輸出功率，雙口輸出功率自動分配為65+65W，滿足兩臺筆記本同時充電需求。電源內部高壓電解電容采用日系貴彌功，固態電容全部使用萬京源PZ系列充電器專用電容，具備小體積高可靠的性能優勢，滿足高端品牌對電源品質嚴苛要求。芯干線推出480W氮化鎵電源方案，采用四顆氮化鎵器件芯干線推出的一款480W電源模塊，采用高效的PFC+LLC電源架構，輸出使用同步整流，其中兩顆XG6510B8氮化鎵開關管用于PFC升壓，兩顆XD6506F8碳化硅二極管用于PFC整流，兩顆XG6510B8組成LLC半橋。電源模塊輸出規格為48V10A，轉換效率達到96%，滿足大功率POE應用和USBPD3.1240W快充應用。芯干線推出的480W氮化鎵電源功率密度約為1.5Wcm3，可以看到第三代半導體功率器件的應用，顯著降低了電源的散熱要求，并縮減了電源的體積。480W的電源尺寸僅與常規的筆記本電源尺寸相當，滿足POE交換機和USBPD3.1快充應用。智能手機氮化鎵應用新突破，英諾賽科BiGaN率先突圍氮化鎵作為第三代半導體材料，具備高頻高效、低導阻等優越特性，在充電上具有至關重要的作用。以往的充電保護都是通過將氮化鎵功率器件內置在手機充電器中，Bi-GaN以創新的方式將氮化鎵芯片內置于手機。得益于氮化鎵單位面積導阻小以及無寄生體二極管的特性，可以使用1顆Bi-GaN替代之前的共漏連接的背靠背NMOS，實現電池的充電和放電電流的雙向開關，在相同占板面積下導通電阻降低50%，溫升降低40%。聚能創芯推出兩款300KHz高頻氮化鎵快充方案聚能創芯推出了一款ACF有源鉗位反激架構的65W氮化鎵2C1A快充方案，內置兩顆聚能創芯的氮化鎵器件，實現了300KHz的工作頻率，體積54*29*22mm，裸板功率密度達到1.78Wcm3。這款參考設計為雙口設計，可同時為多臺設備充電，具有很強的實用性。聚能創芯兩個高頻方案分別使用了CGK65R400B、CGL65R120C、CGL65R190B三款氮化鎵器件，設計上充分發揮了聚能創芯氮化鎵器件的高頻、高性能優勢。聚能創芯300kHz氮化鎵快充電源，在市面上普遍的100kHz氮化鎵快充的基礎上，進一步減小了電源體積，同時保持了高效率。SW1106+SW3556，智融推出65W超薄氮化鎵快充全套方案！智融最新推出的這款65W三口快充方案基于智融推出的氮化鎵主控芯片SW1106開發，這款芯片內置氮化鎵驅動器，可以直驅目前廣泛應用的英諾賽科等品牌氮化鎵開關管，支持高壓啟動以及分段供電，滿足氮化鎵快充應用。這款方案還采用了平面變壓器，借助氮化鎵技術高頻高效的特性，實現了超薄的機身設計。整個方案的AC-DC部分設計得非常緊湊；此外在次級側通過兩顆智融SW3556芯片實現兩路降壓和協議識別功能，無需外置MCU即可實現雙路協調控制，高度集成的芯片設計同樣實現了精簡的外圍電路，僅需搭配幾顆降壓MOS和VBUS開關管，減少PCB板占板面積。同時兩顆芯片可以協同實現功率智能分配，滿足任一單口輸出65W、雙口或三口輸出功率智能分配，實現了對電源功率的充分應用。PI第二代智能并聯技術：完美支持PD和UFCS（11V6A）的多口方案PI推出的新一代智能并聯技術，通過專利的環路控制技術使得兩臺不同輸出功率的電源轉換器得以聯合工作。不僅解決了早期多口充電器無法盲插、體積偏大、熱源集中等痛點問題，而且提升了充電器的整體效率，改善EMI，降低生產成本，還能通過靈活堆疊實現不同充電器形態，同時支持PD、UFCS等協議應用，為市場提供了全新的多口充電器解決方案。為了達到實時調整輸出電壓跟電流(在PPS情況下)，兩顆InnoSwitch-Pro及協議芯片內部的MCU是同時運作的，各自讀取的數據被同時用來調整兩臺電源的工作參數，最終使得調整速度及精度足以媲美單邊電源模式，實現技術上的突破。效率超95%英諾賽科推出支持PD3.1的140W高效氮化鎵方案此次英諾賽科針對市場需求率先推出支持PD3.1協議140W氮化鎵應用方案，功率密度為31.9Win^3，效率高達95.54%，支持最大28V5A,向下兼容20V、15V、12V、9V、5V等輸出電壓。據悉，該方案采用性能表現更優的PFC+AHB架構，在AHB拓撲中當原邊向副邊傳遞能量時，原邊諧振電容Cr和變壓器T存儲的能量同時向輸出負載傳遞，故變壓器的利用率更高，尺寸更小。同時AHB支持在寬負載范圍內的軟開關模式下工作，系統的整體效率表現更優越。功率密度達1.49Wcm3，華源推出20W迷你氮化鎵快充方案華源半導體推出了一款20W迷你快充方案，這款快充方案采用華源半導體合封氮化鎵芯片HYC3601+HYC9110同步整流芯片組成，在初級和次級使用合封芯片能夠有效降低充電器的元件數量，并加快產品量產。華源半導體推出的這款20W迷你快充方案采用合封氮化鎵芯片，具有高集成度和高轉換效率優勢，實測充電器在230Vac輸入下，9V和12V滿載效率均超過91.5%，顯著降低溫升，提高能效。方案采用兩塊PCB堆疊焊接，大大簡化加工難度，降低加工成本，成品直通率都有保障，是一款高效高性價比的合封氮化鎵快充解決方案。效率達97%，英諾賽科推出無橋架構240W高效氮化鎵方案英諾賽科推出的240W氮化鎵快充電源為48V5A輸出，滿足USBPD3.1的240W功率上限，電源內置了四顆英諾賽科最新推出的INN650D80B超低導阻氮化鎵開關管，搭配無橋圖騰柱PFC控制器和兩顆驅動器，組成兩個半橋，分別用于升壓及整流。氮化鎵更快的開關速度有效降低開關損耗，同時利用拓撲優勢消除了升壓PFC電路中整流橋的功率損耗。LLC部分采用高頻方案，利用氮化鎵快速開關優勢，縮小死區時間，提升效率并提高開關頻率。輸出同步整流使用兩顆英諾賽科低壓氮化鎵開關管，減小高頻下驅動IC的損耗，減小驅動IC過熱的風險，同時更快的開關速度可配合原邊側減小死區時間，提高整機效率。電源采用小板組合焊接的方式，提升空間利用率，發熱器件分別焊接在不同的小板上，均攤發熱，能夠降低局部溫升，簡化散熱設計。充電頭網總結今年以來，氮化鎵技術的發展可謂蒸蒸日上，我們不僅看到了眾多性能強大的增強型、耗盡型氮化鎵器件新品問世，而且有越來越多的廠商開始在合封氮化鎵芯片等前沿領域發力，推動氮化鎵技術的不斷革新。不僅如此，氮化鎵技術也在開辟更多的應用場景，不僅應用在了PD3.1快充、智能手機、筆記本適配器、服務器電源、PC電源、LED電源、工業電源等產品中，氮化鎵技術今后還有望進入到太陽能發電、數據中心、新能源汽車等領域，成為人們數字生活中一項必不可少的核心技術。返回搜狐，查看更多責任編輯： 關鍵字標籤：dc power supply operation |
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