氮化鎵技術(shù)常用的領(lǐng)域有哪些

隨著氮化鎵技術(shù)的不斷發(fā)展，氮化鎵也應(yīng)用在了很多新興領(lǐng)域，充電頭網(wǎng)此次選取了手機、車充、PC電源、服務(wù)器電源、筆記本適配器、戶外電源等新場景，幫助大家掌握氮化鎵應(yīng)用的最新動態(tài)。

手機

作為OPPO產(chǎn)品的金字招牌，VOOC閃充系統(tǒng)中當(dāng)然也少不了氮化鎵技術(shù)的存在。但不同于絕大多數(shù)手機廠商，OPPO還嘗試將]氮化鎵技術(shù)應(yīng)用到手機內(nèi)

閃充技術(shù)需要充電器與手機電源管理芯片的共同協(xié)作。一直以來，手機內(nèi)部開關(guān)器件都采用硅材質(zhì)MOSFET器件，由于體積與阻抗的限制，不僅占據(jù)了手機主板上大量空間，而且在面對大功率快充時，硅MOSFET會產(chǎn)生較大的溫升與效率損耗，影響快充的穩(wěn)定性與大功率持續(xù)時間。

OPPO開創(chuàng)性地將氮化鎵技術(shù)應(yīng)用到手機內(nèi)部，采用一顆氮化鎵電子開關(guān)代替兩顆硅MOSFET的功能，不僅節(jié)省了寸土寸金的手機空間，而且讓電流路徑達到了更低的阻抗，路徑上的溫升有效降低，提升充電效率與大功率持續(xù)時間，讓手機能擁有更好的充放電表現(xiàn)。

車充

不同于普通充電器，車充由于受限于點煙器接口的尺寸限制，體積往往無法做大，如果采用傳統(tǒng)功率器件，輸出功率難以進一步提升。而如果將氮化鎵功率器件應(yīng)用在車充產(chǎn)品中，則可以在不增大體積的情況下，提升輸出功率。

這是英諾賽科最新推出的增強型硅基氮化鎵功率器件，耐壓40V，導(dǎo)阻僅為4mΩ，采用FCSP 2.6 mm x 1.6 mm的極小尺寸封裝，后續(xù)會升級為QFN封裝，提高了器件的可焊接性。

智融140W雙C口氮化鎵車充方案率先在業(yè)界實現(xiàn)百瓦級DC-DC應(yīng)用，填補了氮化鎵功率器件在DC-DC快充領(lǐng)域空白。借助氮化鎵功率器件，這套車充方案可以實現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)換效率和功率密度。

PC電源

隨著硬件性能的發(fā)展，CPU、顯卡等耗電大戶的功耗越來越高，相應(yīng)地對電源功率的要求也隨之提高。在常見的ATX、SFX、1U Flex等電源規(guī)格中，已經(jīng)開始有廠商嘗試通過使用氮化鎵功率器件，來提升電源的輸出功率和轉(zhuǎn)化效率，

近期，珠海鎵未來科技有限公司針對中國國標(biāo)強制法規(guī)GB 20943以及歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會IEC 61000-3-2的要求，采用自研的G1N65R150TA和G1N65R050TB兩款低動態(tài)內(nèi)阻Cascode氮化鎵器件，搭配瞻芯電子IVCC1102芯片，其滿載效率高達96.72%，符合80PLUS鈦金能效。

除了700W電源方案外，鎵未來還基于G1N65R150PB和G0N65R070PB兩款低動態(tài)內(nèi)阻Cascode氮化鎵器件，搭配安森美NCP1680，。

鎵未來這套方案功率密度高達23.1W/in3，適合工作在0-40℃溫度環(huán)境下，支持90-264V~50/60Hz全球?qū)挿秶妷狠斎?，以?0V16.5A輸出，最大輸出功率330W。滿載效率≥96.4%，輸出電壓紋波＜300mV，表現(xiàn)優(yōu)秀。

服務(wù)器電源

對于服務(wù)器電源而言，為了追求更高的穩(wěn)定性，避免灰塵、潮濕空氣等因素干擾，往往采用電源本體全封閉設(shè)計，使用被動散熱結(jié)構(gòu)，對內(nèi)部器件發(fā)熱提出了更嚴(yán)格的要求。

而氮化鎵功率器件低溫升的優(yōu)勢可以幫助服務(wù)器電源保證溫控的同時，實現(xiàn)更高的功率輸出。通過使用氮化鎵技術(shù)以及大面積散熱片，實現(xiàn)了大功率被動散熱的服務(wù)器設(shè)計。成為免維護電源。

靈刻微360W服務(wù)器電源采用PFC+LLC的架構(gòu)，固定12V輸出，輸入使用安森美NCP1654 CCM PFC升壓控制器搭配東微MOS管及華潤微碳化硅二極管。LLC采用意法L6699控制器搭配兩顆能華CE65D150DNBI氮化鎵功率器件以及恒泰柯NMOS。使用兩顆變壓器，輸入串聯(lián)，輸出并聯(lián)，滿足30A大電流輸出能力。

筆記本適配器

以性能為核心的游戲本，火力全開時功率需求往往已經(jīng)超過USB PD 100W上限，需要使用原裝適配器才能保證性能釋放，而原裝適配器多為又大又重的“板磚”，不利于攜帶。

作為第三方配件廠商，尚巡此前就針對游戲本、性能本用戶的這一痛點，推出了多款功率在百瓦之上的氮化鎵電源適配器，讓游戲玩家也能體驗到氮化鎵充電器小巧強大便攜優(yōu)勢。其中就包括充電頭網(wǎng)拆解的一款120W氮化鎵適配器。

，這款適配器內(nèi)置PFC功率因數(shù)校正電路，采用LLC+SR高性能架構(gòu)。以恩智浦TEA2016AAT+TEA1995方案為核心，分別搭配英諾賽科氮化鎵功率芯片和谷峰MOS管組成開關(guān)電源部分，實現(xiàn)效率和功率密度的提高，性能明顯優(yōu)于常規(guī)反激方案。

除了120W氮化鎵適配器外，尚巡最新推出了一款230W氮化鎵適配器。采用的是PFC+LLC的高性能架構(gòu)，支持100-240V寬電壓輸入，固定20V電壓輸出，標(biāo)稱最大輸出電流可達11.5A，可以滿足聯(lián)想拯救者Y7000P等游戲本的充電需求，并且獲得了CCC認證，品質(zhì)可靠。

用料方面，這款適配器選用恩智浦TEA2016AAT+TEA2095全套控制器方案，芯片集成度高，外圍電路簡單，同時內(nèi)置了四顆英諾賽科氮化鎵開關(guān)管和一顆美浦森碳化硅二極管，提升整機性能，電容方面，選用永銘推出的氮化鎵快充專用電容濾波，為筆記本電腦提供穩(wěn)定的輸出。

戶外電源

當(dāng)前市面上許多戶外電源的內(nèi)部設(shè)計都十分緊湊，對應(yīng)的供電器件面積也越來越小。在傳統(tǒng)的硅器件上使用高頻驅(qū)動，開關(guān)損耗會顯著降低效率，阻礙功率提升。而低壓氮化鎵器件的應(yīng)用，解決了效率下降的難題，并且還可以將頻率進一步提升，使用更小的電感，減小占板面積。

英諾賽科近期推出了一款使用低壓氮化鎵器件的同步升降壓參考設(shè)計，其支持12-24V輸入電壓范圍，輸出支持3.3-19.2V，支持150W輸出功率，滿足百瓦大功率戶外應(yīng)用。氮化鎵高頻優(yōu)勢可以運行在1.2MHz頻率上，減小電感和濾波電容體積，為產(chǎn)品提供更強的競爭力。

英諾賽科瞄準(zhǔn)低壓市場推出的INN040W040A低壓氮化鎵器件，具有40V耐壓，導(dǎo)阻僅為4mΩ，具備氮化鎵無反向恢復(fù)的優(yōu)勢，柵極電荷僅為同規(guī)格硅MOS的二分之一不到，能夠降低控制器驅(qū)動壓力，縮短死區(qū)時間。并支持更高的開關(guān)頻率，減小電路體積并提高轉(zhuǎn)換效率。

英諾賽科低壓氮化鎵器件不僅能夠在同步升降壓中應(yīng)用，邏輯電壓驅(qū)動的柵極，還可以用于同步升壓，同步降壓及鋰電池保護應(yīng)用等。在開關(guān)電路中充分發(fā)揮氮化鎵導(dǎo)阻低，開關(guān)速度快的優(yōu)勢，提高頻率降低損耗，提供更高效，更具有競爭力的終端解決方案，支持更加個性化的設(shè)計，同時也為碳中和、碳減排做出貢獻。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

氮化鎵入選“十四五規(guī)劃”后，得到了國家層面的重點鼓勵發(fā)展，推動了氮化鎵產(chǎn)業(yè)的不斷壯大。隨著材料生長、器件制備等技術(shù)的不斷突破，氮化鎵高效節(jié)能的優(yōu)勢正逐漸顯現(xiàn)，一個應(yīng)用前景廣闊的市場已經(jīng)形成。

自2018年來，氮化鎵在消費類快充領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)進入了快車道。而在未來數(shù)年的時間里，除了前文提到的多個應(yīng)用場景外，基于氮化鎵的電子器件還將廣泛應(yīng)用于激光雷達、5G通信、新能源汽車、軌道交通、太陽能、風(fēng)力發(fā)電、特高壓、人工智能、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域，成為人們數(shù)字生活中一項必不可少的核心技術(shù)。