前言

隨著科技的不斷發(fā)展，電力電子技術(shù)在能源轉(zhuǎn)換和傳輸領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。氮化鎵（GaN）作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有高頻率、高效率和高功率密度等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大功率電子設(shè)備中。傳統(tǒng)的分離方案，電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，使用成本高，導(dǎo)致氮化鎵的潛能沒有完全開發(fā)。氮矽科技GaN PIIP系列產(chǎn)品減少了電源芯片外圍器件數(shù)量，提升了功率密度和效率，降低了設(shè)計(jì)成本，極大的提高了氮化鎵的可靠性。

氮化鎵芯片的特點(diǎn)

氮化鎵芯片作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有高頻率、高效率和高功率密度等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大功率電子設(shè)備中。與傳統(tǒng)的硅材料相比，氮化鎵具有更高的電子飽和速度和擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，因此更適合于高頻率、大功率的應(yīng)用場(chǎng)景。此外，氮化鎵芯片還具有低導(dǎo)通電阻、低寄生效應(yīng)和高溫穩(wěn)定性等特點(diǎn)，能夠進(jìn)一步提高電力電子設(shè)備的性能和可靠性。

什么是GaN PIIP？

GaN PIIP（Power integrated in package）產(chǎn)品是氮矽科技自主研發(fā)的一系列面向工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品，GaN PIIP產(chǎn)品將功率E-mode GaN芯片與氮矽科技獨(dú)有的專配氮化鎵器件的驅(qū)動(dòng)芯片合封在一個(gè)封裝內(nèi)，利用驅(qū)動(dòng)芯片將E-Mode GaN脆弱的柵極保護(hù)起來，使其具有高可靠性的特點(diǎn)，同時(shí)其與傳統(tǒng)硅器件兼容的輸入電壓大大精簡(jiǎn)了電源設(shè)計(jì)難度，也大大降低了PCB占板面積，滿足易生產(chǎn)、高性價(jià)的要求。

（GaN PIIP內(nèi)部電路框圖）

GaN PIIP具有更靈活、更可靠、更高效、更易于使用的特點(diǎn)，有效提升了應(yīng)用工程師的使用體驗(yàn)：  

氮矽科技8款GaN PIIP系列產(chǎn)品

氮矽公司此次推出的8款氮化鎵集成驅(qū)動(dòng)芯片，采用了先進(jìn)的氮化鎵功率集成技術(shù)，將專用的驅(qū)動(dòng)和GaN HEMT合封在一個(gè)封裝內(nèi)，進(jìn)一步降低了柵極驅(qū)動(dòng)回路電感，提高了氮化鎵晶體管開啟速度，降低了開關(guān)頻率和開關(guān)損耗。目前，GaN PIIP系列產(chǎn)品已經(jīng)從消費(fèi)電子領(lǐng)域擴(kuò)展到工業(yè)及汽車領(lǐng)域，氮化鎵功率器件的潛能將進(jìn)一步得到開發(fā)。

氮矽合封的氮化鎵產(chǎn)品多采用與單GaN管相同的封裝工藝，所以具備很強(qiáng)的通用性，相比傳統(tǒng)分離驅(qū)動(dòng)方案，可大量節(jié)省占板面積；此外，采用合封氮化鎵芯片可有效減少驅(qū)動(dòng)回路走線，降低寄生參數(shù)，應(yīng)用極限頻率更高。已知，以上8款產(chǎn)品中，DXC3065S2F最高支持500瓦LLC、AHB大功率快充應(yīng)用，具有高效率、高功率密度和高可靠性的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、充電樁、數(shù)據(jù)中心、太陽(yáng)能逆變器等領(lǐng)域。

DXC0765S2C

氮矽 DXC0765S2C 詳細(xì)資料。氮矽 DXC0765S2C 是一款集成 650V 增強(qiáng)型氮化鎵晶體管及驅(qū)動(dòng)器的合封氮化鎵芯片，耐壓 650V，導(dǎo)阻 400mΩ，最大漏源極電流 7A，單極正電壓門極驅(qū)動(dòng)電壓 0V~6V，支持3.3V和5V控制信號(hào)，開關(guān)速度超10MHz，具有零反向恢復(fù)損耗。采用反激式的電路拓?fù)淇芍С?0W < Po < 65W輸出功率的產(chǎn)品應(yīng)用。

DXC1065S2C

氮矽 DXC1065S2C詳細(xì)資料。該芯片導(dǎo)阻為 200mΩ，最大漏源極電流 10A；DXC1065S2C 和 DXC0765S2C 可應(yīng)用在快充電源、LED照明驅(qū)動(dòng)器、PFC電路、LLC轉(zhuǎn)換器、無線電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域。DXC1065S2C采用反激式或PFC+反激式的電路拓?fù)洌芍С?5W ≤ Po ≤ 100W的產(chǎn)品采用。采用PFC+LLC的電路拓?fù)淇芍С?80W ≤ Po < 300W的產(chǎn)品采用，詳情可前往氮矽官網(wǎng)了解。

DXC1065S2T

氮矽 DXC1065S2T詳細(xì)資料。該芯片導(dǎo)阻為 200mΩ，最大漏源極電流 10A，采用TO-220-5L封裝工藝，其余主要參數(shù)與DXC1065S2C相同；可應(yīng)用在快充電源、LED照明驅(qū)動(dòng)器、PFC電路、LLC轉(zhuǎn)換器、無線電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域。

DXC1065S2L

氮矽 DXC1065S2L詳細(xì)資料。該芯片集成650V電模GaN HEMT和柵極驅(qū)動(dòng)器及LDO，支持寬VCC范圍(0 ~ 40V)和可編程開啟dV/dt，導(dǎo)阻為 200mΩ，最大漏源極電流 10A，采用DFN6X8封裝工藝，具有零反向恢復(fù)損耗，可應(yīng)用在快充電源、LED照明驅(qū)動(dòng)器、PFC電路、LLC轉(zhuǎn)換器、無線電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域。

DXC1565S2F

氮矽 DXC1565S2F詳細(xì)資料。該芯片集成650V電模GaN HEMT和柵極驅(qū)動(dòng)器，支持高重復(fù)輸入±18V電壓容限和極高的開關(guān)頻率(>10 MHz)。導(dǎo)阻為 130mΩ，最大漏源極電流 15A，采用DFN8X8封裝工藝，具有零反向恢復(fù)損耗，可應(yīng)用在快充電源、LED照明驅(qū)動(dòng)器、PFC電路、LLC轉(zhuǎn)換器、無線電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域。

在低功率應(yīng)用中，DXC1565S2F可以采用反激式或PFC+反激式電路拓?fù)?。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，能夠滿足65W ≤ Po ≤ 100W的電源產(chǎn)品應(yīng)用。在中等功率范圍內(nèi)，DXC1565S2F可以與其他GaN-HEMT器件搭配使用，采用PFC+反激式拓?fù)洌С?00W < Po < 150W的電源產(chǎn)品應(yīng)用。這種組合可以充分利用GaN-HEMT的高頻特性，實(shí)現(xiàn)高效的電源轉(zhuǎn)換。

對(duì)于高功率產(chǎn)品，DXC1565S2F可以采用PFC+LLC電路拓?fù)洹＿@種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以充分利用LLC諧振技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率、高功率密度的電源轉(zhuǎn)換。在PFC+LLC電路拓?fù)湎?，DXC1565S2F最高可支持300W ≤ Po < 500W的產(chǎn)品應(yīng)用。這種高功率范圍的電源產(chǎn)品通常用于服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等高負(fù)載設(shè)備來說，高效的電源管理能夠顯著降低能耗和散熱成本。

DXC3065S2F

氮矽 DXC3065S2F詳細(xì)資料。該芯片集成650V電模GaN HEMT和柵極驅(qū)動(dòng)器，支持高重復(fù)輸入±18V電壓容限和極高的開關(guān)頻率(>10 MHz)。導(dǎo)阻為 80mΩ，最大漏源極電流 30A，采用DFN8X8封裝工藝，具有零反向恢復(fù)損耗，可應(yīng)用在快充電源、LED照明驅(qū)動(dòng)器、PFC電路、LLC轉(zhuǎn)換器、無線電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域。DXC3065S2F采用PFC+LLC的電路拓?fù)淇芍С?00W ≤ Po < 500W電源產(chǎn)品的應(yīng)用，詳情可前往氮矽官網(wǎng)了解。

DXC3065S2TB

氮矽 DXC3065S2TB詳細(xì)資料。區(qū)別于GaN PIIP系列的其他產(chǎn)品，氮矽DXC3065S2TB首次在TO系列封裝工藝上采用了埋阻封裝，通過將上拉電阻集成到TO-247封裝內(nèi)，在節(jié)省了PCB占板面積的同時(shí)保證了開關(guān)波形的穩(wěn)定，此外由于埋阻工藝可以有效減小寄生電感和寄生電阻，具有高可靠性和高效率的特點(diǎn)。內(nèi)置 650V 耐壓，80m Ω 導(dǎo)阻，最大漏源極電流30A的增強(qiáng)型氮化鎵晶體管，集成驅(qū)動(dòng)器的開關(guān)速度超10MHz，具有零反向恢復(fù)損耗。 

DXC3510S2CA

氮矽 DXC3510S2CA的詳細(xì)資料。氮矽科技DXC3510S2CA是一款驅(qū)動(dòng)集成氮化鎵芯片，它具有許多出色的特性。這款芯片內(nèi)部集成了一顆增強(qiáng)型低壓硅基氮化鎵和單通道高速驅(qū)動(dòng)器，是一顆可承受100V耐壓，12mΩ 導(dǎo)阻，最大漏源極電流35A的增強(qiáng)型氮化鎵晶體管，具有零反向恢復(fù)損耗。采用DFN5×6封裝，占板面積小，無反向恢復(fù)電荷，并且導(dǎo)通電阻極低。為高功率密度應(yīng)用提供超小型化的解決方案。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

隨著電動(dòng)汽車、可再生能源等領(lǐng)域的快速發(fā)展，大功率電力電子設(shè)備的需求不斷增加。氮化鎵芯片作為一種高性能的寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有廣泛的應(yīng)用前景。而氮矽公司推出的以上8款氮化鎵芯片，覆蓋了20W~500W電源產(chǎn)品的應(yīng)用，可以為電力電子領(lǐng)域帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。

GaN PIIP系列產(chǎn)品與傳統(tǒng)的E-mode GaN相比，具有許多優(yōu)秀的特性，如支持±18V的寬電壓輸入范圍、支持UVLO欠壓鎖定功能、超低的驅(qū)動(dòng)電壓振鈴、合封驅(qū)動(dòng)方案溫度更低等。寬幅輸入范圍提高了芯片的適應(yīng)性和可靠性。而欠壓鎖定功能則可以防止芯片在欠壓狀態(tài)下工作，從而保護(hù)芯片免受損壞。此外，超低的驅(qū)動(dòng)電壓振鈴則可以降低芯片的功耗和噪聲，提高芯片的效率和穩(wěn)定性。合封驅(qū)動(dòng)方案作為一種新型的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，有效減小了電路的體積和重量，高集成度的電路設(shè)計(jì)，降低了熱阻抗，使得產(chǎn)品的散熱效率更高，從而有效地降低了驅(qū)動(dòng)方案的溫度。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，氮化鎵芯片將會(huì)在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，為現(xiàn)代科技的發(fā)展帶來更大的價(jià)值。同時(shí)，我們也期待著更多的科技企業(yè)能夠投入到氮化鎵技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用中來，共同推動(dòng)電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。

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