传统的分立氮化镓器件虽然相较于硅MOS而言效率更高,但其在半桥拓扑中的设计却面临着一系列寻衅。分立器件的占板面积较大增加了电源设计的繁芜性和本钱,同时分立器件之间的连接会引入寄生电感等不利成分,可能对整体效率产生负面影响。为了精简开关电源设计,提升转换效率,越来越多的电源芯片厂商开始转向半桥氮化镓合封芯片的研发。这种合封芯片将两颗半桥氮化镓器件和驱动器封装在一个芯片内部,从而实现了高度集成化,从而简化的电源设计。与传统的分立器件方案比较,合封芯片不仅显著减小了占板面积,降落了本钱,而且通过优化内部构造和布局,有效减少了寄生电感等不利成分的影响,从而提高了电源系统的稳定性和效率,目前获多家有名手机、快充配件品牌青睐。
半桥氮化镓芯片在USB-C快充中的运用充电头网通过整理以往的拆解案例理解到,目前杰华特、英飞凌、意法的氮化镓半桥芯片获多款大功率PD快充采取,助力品牌提升功率密度。文中涌现的多款芯片部分参数如图所示,下文
JW1568K具有较低的静态电流与适应广泛的Vcc电压范围,并可确保内部高下管驱动匹配的准确性,有助于提高系统的性能和稳定性。集成的高侧Bootstrap简化了设计,支持高频操作,最高可达2MHz,在高性能运用中表现出色,供应VQFN86-32封装。
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Infineon英飞凌IGI60F1414A1L英飞凌IGI60F1414A1L是一颗半桥氮化镓芯片,其内部集成两颗140mΩ导阻,耐压600V的氮化镓开关管,以半桥形式连接,并具备独立的隔离驱动器。比较两个独立的氮化镓开关管以及驱动器的组合,大大节省PCB占板面积。IGI60F1414A1L支持400W半桥运用,内置驱动的氮化镓器件极大程度的简化了驱动电路的设计,并可针对设计进行特性优化,供应QFN-28封装。
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ST意法MASTERGAN1意法半导体的MASTERGAN1是一颗半桥氮化镓器件,内置两颗GaN功率器件以及驱动器,采取991mm的QFN封装,集成度非常高。650V耐压,150mΩ导阻,事情电流10A。
得益于MASTERGAN1内部集成半桥驱动器和GaN开关管,可以大幅减少外围的元件数量,同时方便PCB布局,实现灵巧简洁快速的设计。这颗半桥氮化镓芯片适用于开拓ACF和LLC架构的高性能电源产品。
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ST意法MASTERGAN4意法半导体MASTERGAN4是一颗半桥氮化镓合封芯片,采取QFN9×9封装,芯片内置两颗耐压650V,导阻225mΩ的氮化镓开关管和半桥驱动器,事情电流6.5A。
MASTERGAN4的芯片内部掌握旗子暗记走线与功率走线采取分离设计,便于走线。并且下部和上部驱动部分都具有UVLO保护功能,可防止电源开关在低效和非常情形下事情。适用于ACF和LLC开关电源运用。
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充电头网总结充电头网理解到,氮化镓功率器件的问世为全体快充行业迎来了一个划时期的改造。相较于传统硅器件,采取氮化镓可以显著降落开关损耗,大幅提升能源转换效率,减小了寄生效应对效率的影响,有效降落了设备发热问题,匆匆成了快充充电器向更小巧、更高效方向发展,为用户带来了更为便捷的充电体验。
而半桥合封芯片技能的涌现,更是将这集成化趋势推向了新的高度。通过将传统低级电路中原本须要两三颗芯片才能完成的功能集成到一颗芯片上,简化了开关电源整体设计,降落充电器设计工程师研发耗时,灵巧型更强,屡获多家有名手机、快充工厂以及3C配件品牌青睐。面对市场需求,杰华特、英飞凌、意法等浩瀚海内外厂商开始认识到这一芯片类型的潜力,纷纭积极布局半桥氮化镓芯片市场,为消费电子领域持续注入新的活力。