单芯片简化65W氮化镓快充设计，四家原厂已批量出货

前言

在氮化镓快充市场不断拓展的过程中，电源技术水平也在不断提升，起初的氮化镓快充电源一般需要采用控制器+驱动+氮化镓功率器件组合设计，不仅电路布局较为复杂，产品开发难度相对较大，而且成本也比较高。

为了实现更高的功率密度并降低外围器件数量，目前已有许多电源芯片厂商在着手布局集成度更高的合封氮化镓芯片产品线，用一颗芯片完成氮化镓功率器件、PWM控制、驱动、保护等功能，既能够提升整体方案的性能，同时也能减少PCB板的占用，缩小尺寸并减少物料成本。

目前，合封氮化镓芯片已在小功率快充产品中实现规模化商用。而随着氮化镓合封技术的不断发展，已有多家芯片原厂推出了可用于65W功率段的合封氮化镓芯片，下面充电头网就位各位盘点一下相关产品。

Power Integrations

PI 推出的 InnoSwitch3-CP 和 InnoSwitch3-Pro 系列合封氮化镓产品，实现了 20W~75W 功率段覆盖。

PI INN3279C 作为 InnoSwitch3-CP 系列产品，内置 750V GaN 功率器件，在宽电压输入时支持 65W 输出，该芯片内部集成准谐振反激控制器和集成的主开关管，同步整流控制器和内置反馈，以及恒功率输出。

InnoSwitch3-CP 系列 IC 将初级和次级控制器以及磁感双向通信技术反馈整合到一个 IC 中，极大地简化了反激式电源转换器的设计和制造，特别是那些要求高效率和紧凑尺寸的电源转换器，并且提高了系统可靠性和稳定性。

PI INN3379C 作为 InnoSwitch3-Pro 系列产品，采用 PowiGaN 技术，内置 PWM 控制器、高压氮化镓功率器件、同步整流控制器等，集成度非常高，并且采用数字总线控制调压。宽电压范围条件下，密闭外壳内可以输出 65W 功率。

InnoSwitch3-Pro 器件适合于输出电压及电流需要精确（10 mV, 50 mA）调整的 AC/DC 电源应用。典型的实现方案包括一个系统微处理器或专用微处理器，其I2C端口可用于配置、控制和监测电源子系统的运行情况。uVCC 引脚在独立方案（如 USB PD 适配器或充电器）中为微处理器提供偏置供电。

相关案例：

Southchip 南芯科技

南芯科技面向 65W 快充应用，推出了 SC3057 合封氮化镓芯片，内置 165mΩ 氮化镓开关管，支持 175KHz 开关频率，支持 QR/DCM 模式。

南芯科技 SC3057 将高性能多模式反激控制器、氮化镓驱动、氮化镓开关管、供电和保护等电路集成在一颗散热增强的 QFN6*8 封装内部。通过合封来简化外部元件数量，并消除传统驱动走线寄生参数对高频开关的影响。

南芯科技 SC3057 采用了功率走线和控制走线分开的设计，降低高频开关对控制回路的影响，并通过优化的焊盘设计，优化充电器走线设计与电气性能，简化设计开发。芯片具有完备的保护功能，支持内外过热保护，并支持分段式供电。分段式供电只需单绕组，对EMI和同步整流友好。

应用案例：

Elevation

Elevation 面向 65W 快充应用，推出了 HL9550 合封氮化镓芯片。相比分立式方案，Elevation 合封氮化镓方案通过集成 VDD、LPS 等电路，节省 BOM 成本，缩小 PCB 尺寸。

Elevation HL9550 内置 170mΩ 氮化镓开关管以及多模式 PWM 控制器，支持 QR、DCM、CCM 和多频混合的工作模式，通过智能驱动器和跳频实现更好的 EMI 性能，芯片通过内置电路即可满足LPS要求，无需额外的 VDD 钳位电路即可实现宽范围电压输出。

Elevation HL9550 采用 DFN5*6 封装，独特的焊盘设计不仅将功率走线和控制走线分开，降低快充设计布线难度；而且加大了 GND 铜皮面积，有利于散热。芯片具有不同开关频率和模式可选，助力工程师灵活设计、优化变压器尺寸及 EMI 性能。

应用案例：

Dongke semiconductor 东科半导体

东科半导体面向 65W 快充应用，推出了 DK065G 合封氮化镓芯片，内部集成了 650V 260mΩ 氮化镓开关管，最高支持 250kHz 开关频率。芯片通过检测功率管漏极和源极之间的电压（VDS），当 VDS达到其最低值时开启功率管，从而减小开关损耗并改善电磁干扰（EMI）。

东科 DK065G 极大的简化了反激式 AC-DC 转换器的设计和制造，尤其是需要高转化效率和高功率密度的产品。DK065G 具备完善的保护功能：输出过压保护（OVP），VCC 过欠压保护，过温保护（OTP），开环保护，输出过流保护（OCP）等。

东科 DK065G 采用 DFN8*8 封装，待机功耗低于50mW，采用谷底开通以降低开关损耗，内置高低压输入功率补偿电路，保证高低压下最大输出功率一致，可广泛应用于高功率快充充电器、笔记本平板等产品中。

应用案例：

充电头网总结

传统的65W氮化镓快充方案包括控制器+驱动器+GaN功率器件等，电路设计复杂，成本较高。而若采用合封氮化镓芯片，一颗芯片即可实现原有数颗芯片的功能，不仅使电源芯片外围器件数量大幅降低，而且有效降低了快充方案在高频下的寄生参数，电源工程师在应用过程中能更加方便、快捷地完成调试，加速产品研发周期。

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