2025年7月31日，充電頭網(wǎng)舉辦的2025世界氮化鎵大會(huì)順利落幕，本次線上研討會(huì)邀請(qǐng)到納微半導(dǎo)體資深主任現(xiàn)場應(yīng)用工程師王同富為大家?guī)砭恃葜v。

本場演講中王同富以“GaNSlim 2.0：開啟電源極簡設(shè)計(jì)”為主題，探討了納微第二代GaNSlim氮化鎵功率芯片產(chǎn)品，其基于納微第一代GaNSlim產(chǎn)品，集成PWM控制器，延續(xù)了GaNslim優(yōu)秀的性能：數(shù)字化EMI、良好散熱、無損檢測(cè)、支持零待機(jī)功耗。此外，GaNSlim 2.0還具備數(shù)字化的OCP過流點(diǎn)設(shè)置，無需HV啟動(dòng)電路，無需VCC LOD，內(nèi)置LPS，以及所有其他保護(hù)。同時(shí)，全新的NV9801高頻AHB方案讓開關(guān)電源運(yùn)行更加“快、穩(wěn)、強(qiáng)”，進(jìn)一步發(fā)揮氮化鎵的高頻特性，其主動(dòng)式ISAT保護(hù)功能，為氮化鎵高頻工作“保駕護(hù)航”。

納微的集成氮化鎵功率芯片產(chǎn)品經(jīng)歷了多個(gè)代際演進(jìn)。Gen1.0系列，GaNFast品牌誕生，通過集成驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更佳穩(wěn)定性，解決分立氮化鎵可靠性差以及EMI差的問題；Gen2.0系列GaNFast采用QFN6*8封裝提升氮化鎵散熱性能，同時(shí)換用6英寸晶圓，進(jìn)一步降低成本；Gen3.0系列GaNSense品牌誕生，耐壓能力進(jìn)一步提升到700V。

而到Gen4.0系列，工藝和設(shè)計(jì)繼續(xù)迭代，成本更低，且通過增加turn off EMI，改善器件EMI特性；Gen4.0系列GaNSense Control產(chǎn)品線則通過將PWM控制芯片集成，進(jìn)一步降低外圍零件；Gen4.5系列GaNSense Half-Bridge半橋模塊誕生，其內(nèi)置雙向檢測(cè)技術(shù)，可適用于各類電機(jī)應(yīng)用場景；Gen4.5系列GaNSlim和GaNSlim Control陸續(xù)面世，其通過提升封裝散熱能力和制造工藝；首次數(shù)字化EMI控制，實(shí)現(xiàn)0功耗待機(jī)，同時(shí)合封氮化鎵GaNSlim Control還進(jìn)一步降低外圍器件，適合空間敏感場景應(yīng)用；在即將到來的Gen5.0系列，納微將進(jìn)一步提升氮化鎵的耐壓水平，提升8英寸晶圓良率，并實(shí)現(xiàn)于Gen4.5系列P2P兼容，助力客戶高效、低成本切換Gen5.0系列氮化鎵產(chǎn)品。

從GaNSense到GaNSlim 1.0系列帶來如下性能提升：在封裝層面，GaNSlim換用DPAK-4L封裝，1.9mm的高度有助于器件溫度；EMI層面，GaNSense還需要外部元件控制EMI，而GaNSlim內(nèi)置智能dv/dt控制器，可減少元件數(shù)量，實(shí)現(xiàn)3-5dB的EMI改善，EMI抑制器件數(shù)量需求更少；在熱性能層面，GaNSlim熱性能更優(yōu)，散熱效果更好；在靜態(tài)電流層面，GaNSlim進(jìn)一步降低到10μA，可適配市面包括SOT23-6在內(nèi)的所有控制器，并可搭配待機(jī)0功耗方案實(shí)現(xiàn)待機(jī)零功耗產(chǎn)品；而在外圍元件數(shù)量層面，GaNSlim僅需2個(gè)元件，外圍更簡潔。

GaNSlim 1.0系列數(shù)字化 +零功耗”解決方案，具備以下六大性能優(yōu)勢(shì)：最大800V瞬態(tài)耐壓；超低待機(jī)功耗和啟動(dòng)電流；散熱更容易；延續(xù)無損電流采樣技術(shù)；外圍電路極其簡單；輕松搞定EMI。

GaNSlim 1.0系列有兩大關(guān)鍵價(jià)值，其一便是“優(yōu)化器件溫度”。實(shí)測(cè)115Vac輸入20V 5A輸出輸出條件下，相同參數(shù)器件在老化測(cè)試2小時(shí)后，GaNSlim器件相較于QFN 6*8器件溫度低7.7℃?？珊喕岽胧?。

另一大應(yīng)用價(jià)值便是“優(yōu)化EMI”，GaNSlim內(nèi)置智能dv/dt控制器，相對(duì)于上一代產(chǎn)品設(shè)計(jì)極簡，降低EMI抑制元件數(shù)量的同時(shí)，EMI性能更優(yōu)。

而GaNSlim 2.0在GaNSlim 1.0基礎(chǔ)上集成控制器，形成六合一設(shè)計(jì)，效率更高，EMI性能更好，待機(jī)功耗更低、產(chǎn)品更可靠，且制造工藝簡單，支持單面貼裝工藝。

GaNSlim 2.0具備九個(gè)特性：其一是80V寬范圍VCC，可適配寬輸出電壓范圍USB PD適配器；其二是無損耗GaN檢測(cè)，通過直接GaNFET電流感應(yīng)減少Rcs功率損耗，PCB布局更簡單，散熱效果更好；其三是支持高頻特性，支持125kHz/225kHz/450kHz，滿足不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高峰值功率和高功率密度；其四是DPAK-4L封裝優(yōu)勢(shì)，與QFN相比散熱更好；其五是內(nèi)置LPS功能，當(dāng)次級(jí)側(cè)沒有電流/功率限制時(shí)保護(hù)系統(tǒng)，非常適合多口快充應(yīng)用；其六是內(nèi)置GaNFET保護(hù), 當(dāng)RCS短路時(shí)自動(dòng)觸發(fā)保護(hù)，同時(shí)內(nèi)置柵極驅(qū)動(dòng)器，確保GaNFET穩(wěn)定性；其七是無負(fù)載待機(jī)功耗小于20mW；其八是輕負(fù)載高效率；其九是EMI性能優(yōu)異。 

搭載NV9560的65W demo體積為50*25*23mm，功率密度可達(dá)2.26W/CC，且直觀可見器件外圍非常精簡，非常適合空間緊湊設(shè)計(jì)應(yīng)用。

上述demo在150V 60Hz條件下，效率可達(dá)93%以上，230V 50Hz條件，效率可達(dá)94%以上；同時(shí)EMI性能優(yōu)異，無需復(fù)雜調(diào)試便可達(dá)成。

納微還推出AHB平臺(tái)產(chǎn)品，適合PD3.1此類大功率場景應(yīng)用。其具備四大優(yōu)勢(shì)：該系列產(chǎn)品采用高集成度半橋，集成驅(qū)動(dòng)和上管自舉，支持智能DVDT控制；同時(shí)支持輔助管ISAT保護(hù)、CS開路、短路保護(hù)、輸出OVP、UVP、SCP等健全保護(hù)功能；該系列產(chǎn)品還內(nèi)置數(shù)字EMI調(diào)節(jié)器，在節(jié)省磁珠、貼片電容、共模電感等外圍器件的同時(shí)，輕松解決EMI難題；另外，該系列產(chǎn)品支持先進(jìn)工作模式，內(nèi)置ZSM、VSM、DCM、burst mode模式，并支持鎖定谷底，解決紋波和噪聲問題。

在實(shí)際性能測(cè)試中，對(duì)比友商產(chǎn)品。納微AHB平臺(tái)在AC ON/OFF 輔管電流波形、輸出跳變輔管電流、最大工作頻率、最大占空比、谷底鎖定、PFC通信以及工作模式上均有優(yōu)勢(shì)。

在140W demo設(shè)計(jì)中，實(shí)測(cè)納微方案可在極限體積設(shè)計(jì)條件下，90VAC最高實(shí)現(xiàn)94%以上效率，264VAC最高可實(shí)現(xiàn)96%以上效率，同時(shí)溫度滿足新國標(biāo)規(guī)定。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

充電頭網(wǎng)了解到，納微半導(dǎo)體是唯一一家全面專注下一代功率半導(dǎo)體事業(yè)的公司，于2024年迎來了成立十周年。GaNFast氮化鎵功率芯片將氮化鎵功率器件與驅(qū)動(dòng)、控制、感應(yīng)及保護(hù)集成在一起，為市場提供充電更快、功率密度更高和節(jié)能效果更好的產(chǎn)品。性能互補(bǔ)的GeneSiC™碳化硅功率器件是經(jīng)過優(yōu)化的高功率、高電壓、高可靠性碳化硅解決方案。重點(diǎn)市場包括移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車、太陽能、風(fēng)力、智能電網(wǎng)和工業(yè)市場。納微半導(dǎo)體擁有超過300項(xiàng)已經(jīng)獲頒或正在申請(qǐng)中的專利。納微半導(dǎo)體于業(yè)內(nèi)率先推出唯一的氮化鎵20年質(zhì)保承諾，也是全球首家獲得CarbonNeutral認(rèn)證的半導(dǎo)體公司。

以上便是本次納微GaNSlim 2.0：開啟電源極簡設(shè)計(jì)主題演講的全部內(nèi)容，感謝您的閱讀。