前言

在氮化鎵快充市場不斷拓展的過程中，集成度會不斷提升，起初的氮化鎵快充電源一般需要采用控制器+驅(qū)動+氮化鎵功率器件組合設(shè)計(jì)，這種方式的優(yōu)勢在于具有強(qiáng)大的靈活性和可定制性，工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)合適的驅(qū)動電路和散熱方案，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的性能。此外，外接氮化鎵器件由于散熱路徑獨(dú)立，通常在散熱管理方面具有優(yōu)勢。

而合封方案的主要優(yōu)勢在于簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，減少了外部連接的需求，從而降低了系統(tǒng)復(fù)雜性。集成驅(qū)動的設(shè)計(jì)簡化了電路設(shè)計(jì)，同時，集成保護(hù)功能能夠提供更好的器件保護(hù)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。

英諾賽科作為全球領(lǐng)先的第三代半導(dǎo)體高新技術(shù)企業(yè)，致力于硅基氮化鎵 (GaN-on-Si) 的研發(fā)與制造。在氮化鎵合封芯片領(lǐng)域，英諾賽科也推出過多款產(chǎn)品，下面充電頭網(wǎng)為大家介紹一下。

英諾賽科半橋氮化鎵

英諾賽科目前推出的氮化鎵合封功率器件覆蓋多種類型，進(jìn)一步豐富了其氮化鎵生態(tài)，為更多應(yīng)用領(lǐng)域賦能。相關(guān)參數(shù)型號充電頭網(wǎng)已匯總成上表所示，方便各位工程師選型。

高壓氮化鎵合封芯片

英諾賽科ISG6102

ISG6102是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內(nèi)部封裝一顆150mΩ的氮化鎵開關(guān)管和驅(qū)動器，支持9-80V的輸入電壓而無需額外的低壓差線性穩(wěn)壓器，能夠維持6V柵極驅(qū)動電壓，集成的智能柵極驅(qū)動器提供可編程的一級開啟速度以控制轉(zhuǎn)換速率，并延遲二級開啟增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)高頻率、高效率和低EMI性能。內(nèi)部集成無損電流感應(yīng)，具有可編程的開關(guān)啟動斜率，支持零反向恢復(fù)電壓，采用QFN6x8封裝。

英諾賽科ISG6103

ISG6103是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內(nèi)部封裝一顆230mΩ的氮化鎵開關(guān)管和驅(qū)動器，內(nèi)置高壓線性穩(wěn)壓器、智能柵極驅(qū)動器和無損電流檢測電路，支持9-80V的輸入電壓而無需額外的低壓差線性穩(wěn)壓器，能夠維持6V柵極驅(qū)動電壓。集成的智能柵極驅(qū)動器提供可編程的一級開啟速度以控制轉(zhuǎn)換速率，并延遲二級開啟增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)高頻、高效率和低EMI性能，采用QFN6x8封裝。

英諾賽科ISG6106QA

英諾賽科ISG6106是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內(nèi)部封裝一顆100mΩ的氮化鎵開關(guān)管和驅(qū)動器，內(nèi)部集成了高壓線性穩(wěn)壓器、智能棚極驅(qū)動器和無損電流檢測電路，支持最高80V輸入而無需額外的LDO需求，并可保持6.5V的柵極驅(qū)動電壓。

ISG6106可耐受700V連續(xù)電壓，800V的瞬時電壓，靜態(tài)電流僅有115μA，支持自動待機(jī)模式，支持零反向恢復(fù)電荷，高頻操作可達(dá)2MHz，集成5V LDO用于供電數(shù)字隔離器，內(nèi)置的智能柵極驅(qū)動器提供可編程開關(guān)以控制轉(zhuǎn)換速率，采用QFN6x8封裝。

英諾賽科ISG6107QA

英諾賽科ISG6107是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內(nèi)部封裝一顆150mΩ的氮化鎵開關(guān)管和驅(qū)動器，內(nèi)部集成了高壓線性穩(wěn)壓器、智能棚極驅(qū)動器和無損電流檢測電路，支持最高80V輸入而無需額外的LDO需求，并可保持6.5V的柵極驅(qū)動電壓。

ISG6107可耐受700V連續(xù)電壓，800V的瞬時電壓，靜態(tài)電流僅有115μA，支持自動待機(jī)模式，支持零反向恢復(fù)電荷，高頻操作可達(dá)2MHz，集成5V LDO用于供電數(shù)字隔離器，內(nèi)置的智能柵極驅(qū)動器提供可編程開關(guān)以控制轉(zhuǎn)換速率，采用QFN6x8封裝。

英諾賽科ISG6108QA

英諾賽科ISG6108是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內(nèi)部封裝一顆230mΩ的氮化鎵開關(guān)管和驅(qū)動器，內(nèi)部集成了高壓線性穩(wěn)壓器、智能棚極驅(qū)動器和無損電流檢測電路，支持最高80V輸入而無需額外的LDO需求，并可保持6.5V的柵極驅(qū)動電壓。

ISG6108可耐受700V連續(xù)電壓，800V的瞬時電壓，靜態(tài)電流僅有115μA，支持自動待機(jī)模式，支持零反向恢復(fù)電荷，高頻操作可達(dá)2MHz，集成5V LDO用于供電數(shù)字隔離器，內(nèi)置的智能柵極驅(qū)動器提供可編程開關(guān)以控制轉(zhuǎn)換速率，采用QFN6x8封裝。

英諾賽科ISG6109QA

英諾賽科ISG6109是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內(nèi)部封裝一顆320mΩ的氮化鎵開關(guān)管和驅(qū)動器，內(nèi)部集成了高壓線性穩(wěn)壓器、智能棚極驅(qū)動器和無損電流檢測電路，支持最高80V輸入而無需額外的LDO需求，并可保持6.5V的柵極驅(qū)動電壓。

ISG6109可耐受700V連續(xù)電壓，800V的瞬時電壓，靜態(tài)電流僅有115μA，支持自動待機(jī)模式，支持零反向恢復(fù)電荷，高頻操作可達(dá)2MHz，集成5V LDO用于供電數(shù)字隔離器，內(nèi)置的智能柵極驅(qū)動器提供可編程開關(guān)以控制轉(zhuǎn)換速率，采用QFN6x8封裝。

低壓半橋氮化鎵功率芯片

英諾賽科ISG3201

英諾賽科 ISG3201 是一顆 100V 耐壓的半橋氮化鎵功率芯片，芯片內(nèi)部封裝兩顆耐壓 100V，導(dǎo)阻 3.2mΩ 的增強(qiáng)型氮化鎵開關(guān)管以及 100V 半橋驅(qū)動器。內(nèi)部集成的驅(qū)動器省去了外部鉗位電路，能夠顯著降低關(guān)聯(lián)的寄生參數(shù)。半橋氮化鎵器件具備60A連續(xù)電流能力，無反向恢復(fù)電荷，并具有極低的導(dǎo)通電阻。

ISG3201 外圍元件非常精簡，芯片內(nèi)部集成了驅(qū)動電阻、自舉電容和供電濾波電容。英諾賽科在這款芯片上采用固化驅(qū)動形式，減少柵極和功率回路寄生電感，并簡化功率路徑設(shè)計(jì)。該芯片還具有獨(dú)立的高側(cè)和低側(cè) PWM 信號輸入，并支持 TTL 電平驅(qū)動，可由專用控制器或通用 MCU 進(jìn)行驅(qū)動控制。

通過顯微拍攝可清晰看到 ISG3201 的焊盤依次為 SW，PGND 和 VIN，獨(dú)特的焊盤設(shè)計(jì)縮小了功率路徑的環(huán)路面積，同時增大了散熱面積，有效降低器件運(yùn)行時的溫升。相比傳統(tǒng)分立的驅(qū)動器+氮化鎵解決方案，電路設(shè)計(jì)更加簡化，PCB尺寸更小巧，可設(shè)計(jì)單面布板，寄生參數(shù)更小，系統(tǒng)性能更優(yōu)。

在應(yīng)用方面，英諾賽科 ISG3201 半橋氮化鎵功率芯片適用于高頻高功率密度降壓轉(zhuǎn)換器，半橋和全橋轉(zhuǎn)換器，D類功放，LLC 轉(zhuǎn)換器和功率模組應(yīng)用，可用于 AI，服務(wù)器，通信，數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用場景。48V 工作電壓也滿足 USB PD 3.1 快充以及戶外電源相關(guān)應(yīng)用，通過集成的半橋器件，簡化功率組件的開發(fā)設(shè)計(jì)。

英諾賽科ISG3202LA

英諾賽科ISG3202是一顆100V耐壓的半橋氮化鎵功率芯片，芯片內(nèi)部封裝兩顆耐壓100V，導(dǎo)阻3.2mΩ的增強(qiáng)型氮化鎵開關(guān)管、1顆100V半橋驅(qū)動器以及若干電容電阻，可極大地簡化系統(tǒng)BOM，減少占板面積高達(dá)73%。

ISG3202經(jīng)過優(yōu)化功率回路設(shè)計(jì)，可支持高達(dá)5MHz開關(guān)頻率，具有高效率和低EMI，內(nèi)置智能自舉開關(guān)保證高邊/低邊驅(qū)動電壓一致，內(nèi)置多種保護(hù)機(jī)制確保系統(tǒng)可靠性。同時ISG3202還內(nèi)置了VCC/BST 電容，能夠極大簡化系統(tǒng)成本；并具備傳輸延遲更短（14ns），延遲匹配更好，VCC靜態(tài)電流更低等優(yōu)勢。

驅(qū)動器

單通道

英諾賽科INS1001DE

INS1001是用于驅(qū)動低側(cè)、高側(cè)或次級側(cè)SR應(yīng)用中的單通道GaN 驅(qū)動器，支持6V至20V工作電壓，支持PWM/PWMB雙輸入控制，可靈活配合控制器、光耦合器和數(shù)字隔離器使用。門極驅(qū)動器具有兩個獨(dú)立的輸出，允許獨(dú)立調(diào)節(jié)開通和關(guān)斷速度。集成的 5V LDO 可為高側(cè)應(yīng)用中的數(shù)字隔離器或其他電路提供電源，采用DFN3x3-10L 封裝。

半橋

英諾賽科INS2001FQ

INS2001FQ是一款支持雙PWM輸入的100V半橋GaN驅(qū)動器，支持獨(dú)立的高端和低端邏輯輸入，可調(diào)節(jié)開啟/關(guān)閉速度的分流輸出，內(nèi)部智能引導(dǎo)（BST）開關(guān)在死區(qū)時間內(nèi)防止高側(cè)浮動供電 BST 電容過充，從而保護(hù) GaN FET 的門極，并保持 GaN FET 兩側(cè)的一致門極電壓。該驅(qū)動器適用于半橋、全橋轉(zhuǎn)換器、48V直流電機(jī)驅(qū)動等應(yīng)用，采用FCQFN 3x3mm封裝。

英諾賽科INS2001W

INS2001W是一款支持雙PWM輸入的100V半橋GaN驅(qū)動器，支持獨(dú)立的高端和低端邏輯輸入，可調(diào)節(jié)開啟/關(guān)閉速度的分流輸出，內(nèi)部智能引導(dǎo)（BST）開關(guān)在死區(qū)時間內(nèi)防止高側(cè)浮動供電 BST 電容過充，從而保護(hù) GaN FET 的門極，并保持 GaN FET 兩側(cè)的一致門極電壓。該驅(qū)動器適用于半橋、全橋轉(zhuǎn)換器、48V直流電機(jī)驅(qū)動等應(yīng)用，采用WLCSP 1.62x1.62mm封裝。

英諾賽科INS2002W

INS2002W是一款具有三態(tài)PWM輸入的100V半橋GaN驅(qū)動器，可實(shí)現(xiàn)高電平、低電平或懸空狀態(tài)控制，以便在關(guān)斷時對兩側(cè)開關(guān)進(jìn)行控制。此外，該驅(qū)動器支持分流輸出，可獨(dú)立調(diào)節(jié)開通和關(guān)斷速度。INS2002W內(nèi)部集成了Bootstrap開關(guān)，能夠在死區(qū)時間內(nèi)防止高側(cè)驅(qū)動電源過充，保護(hù) GaN FET 的門極，同時保持兩個驅(qū)動器的一致門極電壓。

INS2002W 可通過監(jiān)測實(shí)際的門極電壓來優(yōu)化門極開關(guān)時序，實(shí)現(xiàn)接近零的死區(qū)時間，從而提高效率并支持高頻操作。此外，用戶也可以通過外部電阻調(diào)整死區(qū)時間，以滿足特定應(yīng)用需求，該芯片采用WLCSP 1.62x1.62mm封裝。

英諾賽科INS2002FQ

INS2002FQ是一款具有三態(tài)PWM輸入的100V半橋GaN驅(qū)動器，可實(shí)現(xiàn)高電平、低電平或懸空狀態(tài)控制，以便在關(guān)斷時對兩側(cè)開關(guān)進(jìn)行控制。此外，該驅(qū)動器支持分流輸出，可獨(dú)立調(diào)節(jié)開通和關(guān)斷速度。INS2002FQ內(nèi)部集成了Bootstrap開關(guān)，能夠在死區(qū)時間內(nèi)防止高側(cè)驅(qū)動電源過充，保護(hù) GaN FET 的門極，同時保持兩個驅(qū)動器的一致門極電壓。

INS2002FQ 可通過監(jiān)測實(shí)際的門極電壓來優(yōu)化門極開關(guān)時序，實(shí)現(xiàn)接近零的死區(qū)時間，從而提高效率并支持高頻操作。此外，用戶也可以通過外部電阻調(diào)整死區(qū)時間，以滿足特定應(yīng)用需求，該芯片采用FCQFN 3x3mm封裝。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

氮化鎵技術(shù)的出現(xiàn)，通過降低開關(guān)損耗和導(dǎo)通阻抗，提高效率，降低發(fā)熱，大大減小了快充充電器的體積。而合封芯片的出現(xiàn)更是進(jìn)一步提高集成度，將傳統(tǒng)初級電路中兩三顆芯片才能實(shí)現(xiàn)的功能，由一顆芯片完成，從而大大簡化設(shè)計(jì)，越來越多的廠商也開始發(fā)力這一領(lǐng)域。

英諾賽科作為全球領(lǐng)先的第三代半導(dǎo)體高新技術(shù)企業(yè)，其推出的多款氮化鎵合封芯片可為多種電源適配器、LED驅(qū)動、馬達(dá)驅(qū)動、太陽能微型逆變器、數(shù)據(jù)中心及汽車電子領(lǐng)域提供更簡化的系統(tǒng)與更高效的性能支持，有效簡化整體設(shè)計(jì)難度并降低成本。

相關(guān)閱讀

1、英諾賽科在APEC2024展示兩款DCDC低壓氮化鎵全新應(yīng)用

2、收藏！安克、OPPO等多家廠商均采用英諾賽科低壓氮化鎵開關(guān)管

3、英諾賽科InnoGaN獲小米多款原裝快充產(chǎn)品采用

4、安克、聯(lián)想等多家知名品牌的共同選擇，英諾賽科氮化鎵開關(guān)管獲百款設(shè)備采用

5、高效、經(jīng)濟(jì)、多功能的理想選擇，英諾賽科推出全新BMS方案，采用雙向?qū)℅aN