上新倒计时！一文回顾纳微GaNFast™氮化镓功率芯片家族_资讯频道

上新倒计时！一文回顾纳微GaNFast™氮化镓功率芯片家族

时间：2023-09-01 13:18来源：

摘要：相较传统硅，氮化镓开关速度比其快100倍，性能提升达20倍。纳微半导体作为氮化镓行业的领导者，于2018年推出了世界首款GaNFast™氮化镓功率芯片，同时为市场提供了高频和高效的解决方案，掀起了电力电子领域的高速革命。历经多年技术迭代和工程经验积累，先后推出了多款行业领先的氮化镓功率芯片，并迅速获得全球消费电子品牌的青睐，目前出货量已超过1亿颗。

早年间，我们总是带着又大又重的充电器出门，充电速度还特别慢；而如今，充电器不仅能够放进口袋，还能只给手机充几分钟，就能畅快使用几小时。这一切的秘诀，竟然掌控在一颗尺寸不到6mm*8mm的氮化镓芯片当中。

相较传统硅，氮化镓开关速度比其快100倍，性能提升达20倍。纳微半导体作为氮化镓行业的领导者，于2018年推出了世界首款GaNFast™氮化镓功率芯片，同时为市场提供了高频和高效的解决方案，掀起了电力电子领域的高速革命。历经多年技术迭代和工程经验积累，先后推出了多款行业领先的氮化镓功率芯片，并迅速获得全球消费电子品牌的青睐，目前出货量已超过1亿颗。

如今，GaNFast™家族即将迎来新的成员，产品矩阵更加强大，相信大家已经迫不及待。在此之前，请跟随我的视角，一同进回顾纳微GaNFast™氮化镓功率芯片家族（新品预告在文末，千万不要错过）：

GaNFast™氮化镓功率芯片

纳微半导体利用横向650V eMode硅基氮化镓技术，创造了专有的AllGaN™工艺设计套件（PDK），以实现集成氮化镓 FET、氮化镓驱动器，逻辑和保护功能于单芯片中。该芯片被封装到行业标准的、低寄生电感、低成本的 5×6mm 或 6×8mm QFN 封装中，用于交流电或400V 直流电的输入应用。

氮化镓芯片是提高整个系统性能的关键，是创造出接近“理想开关”的电路构件，即一个能将最小能量的数字信号，转化为无损功率传输的电路构件。

采用了GaNFast™氮化镓功率芯片，可实现比传统硅器件快3倍的充电速度，同时尺寸和重量只有前者的一半，并能够实现40%的节能。

相较于传统硅FET和分立式氮化镓，GaNFast™芯片有着以下优势：
✓ 门极在芯片内部
✓ 集成了门级驱动
✓ dV/dt 抗干扰度高
✓ 对布线要求不高
✓ 2 kV 静电防护等级
✓ 可靠性得到过验证
✓ 鲁棒特性好

搭载了GaNSense™技术的
GaNFast™️氮化镓功率芯片

在GaNFast™氮化镓功率芯片的基础上，纳微打造了GaNSense™技术，集成了关键、实时、智能的传感和保护电路，进一步提供了芯片的可靠性和稳定性，并增加了芯片的节能和快充优势。

GaNSense™技术集成了对系统参数的实时、准确和快速感测，包括电流和温度的感知。这项技术实现了正在申请专利的无损耗电流感测能力。与前几代产品相比，GaNSense™技术可额外提高10%的节能效果，并能够进一步减少外部元件数量，缩小系统的尺寸。此外，如果氮化镓功率芯片识别到有潜在的系统危险，该芯片将迅速过渡到逐个周期的关断状态，以保护器件和周围系统。

GaNSense™技术还集成了智能待机降低功耗功能，在氮化镓功率芯片处于空闲模式时，自动降低待机功耗，有助于进一步降低功耗。这对越来越多积极追求环保的客户来说尤为重要。

凭借业界最严格的电流测量精度和GaNFast™响应时间，GaNSense™技术缩短50%的危险时间，危险的过电流峰值降低50%。GaNFast™氮化镓功率芯片单片集成提供了可靠的、无故障的操作，没有 "振铃"，从而提高了系统可靠性。

相比于基础的GaNFast™，GaNSense™技术实现了以下升级：
✓ 自动待机保护
✓ 自动保护
✓ 无损电流感测
✓ 高精度
✓ 高效率

GaNSense™ Half-Bridge
半桥氮化镓功率芯片

GaNSense™半桥氮化镓功率芯片集成了两个GaN FETs 和驱动器，以及控制、电平转换、传感和保护功能，为电子元件创建了一个易于使用的系统构建块。相较分立式方案，革命性的单片集成方案能有效减少60%的元件数量及布局结构，进而减少系统成本、尺寸、重量与复杂性。

GaNSense™半桥氮化镓功率芯片是功率半导体行业史上集成度最高的解决方案，采用了行业领先的薄型低电感6×8mm PQFN封装，让系统设计更简单灵活，同时具有包括内置保护的易用性。通过使用软开关拓扑，半桥集成带来最快的开关、最高的效率和最大功率密度。

GaNSense™半桥芯片为手机移动快充、消费电子电源、数据中心电源供应、太阳能逆变器、能源储存以及电动汽车应用带来巨大影响。

相对于GaNSense™技术，半桥带来了：
✓ 高度集成
· 集成了上管和下管
· 集成了电平转化
· 集成了自举二极管
· 增加了桥臂共通保护
· 加大了散热面积
✓ 极致的开关频率
✓ 极致的效率

GaNSense™ Control
合封氮化镓功率芯片

通过将高频低压的硅系统控制器和氮化镓功率芯片高度集成，纳微推出了业界首创的GaNSense™ Control合封氮化镓功率芯片技术。

GaNSense™ Control合封芯片集成了无损电流检测、高压启动、抖频、低待机功率、宽Vdd输入电压的特性，能在元件更少，无电流采样电阻热点的前提下，带来小巧、高效、温控更优的系统。此外，一系列的集成保护功能包括800V瞬态电压击穿、2kV ESD及智能的过压、过流、过温保护带来了更稳固的功率芯片和可靠的电源系统。

GaNSense™ Control合封氮化镓功率芯片将覆盖20-150W的智能手机、平板电脑和笔记本电脑充电器，消费电子和家用电器、销售终端机、大功率数据中心和400V电动汽车系统中的辅助电源。

GaNSense™ Control合封在GaNSense™的基础上，实现了：
✓ 高频低压硅系统控制器
✓ 最少的器件构成