CoreGaN赋能适配器——能华推出多款GaN器件

充电头网编辑部充电头网 2023-03-21

收录于合集 #能华 13个

前言

GaN功率器件已经广泛应用于各类快充产品，目前市场上从30W到240W的各类快充中功率开关管绝大多数采用的是GaN器件。GaN器件可以提升快充的系统效率、功率密度，减小体积和重量，降低快充的整体成本。

但是相较于快充产品对可靠性和使用寿命要求没那么高而言，很多适配器电源对使用寿命都有着相对严苛的要求，例如电视机使用寿命为8-10年，一些LED电源要求使用寿命达到5-6万小时(5-7年)，一般的PC电源使用寿命可以达到7-8年，国内要求冰箱使用寿命达到12年等。适配器应用中，除了可靠性至关重要外，成本、能效、待机损耗、温升也是需要重点关注的；另外，适配器的工作环境相对于快充也更加多样化：温度、湿度、电网电压，以及一些长期户外的工况等，工作环境比快充复杂。

目前市场主流的GaN产品主要分为E mode GaN和Cascode GaN两种技术路线，其中Cascode GaN的栅压范围、漏电特性、动态电阻、可靠性方面更有优势，并且Cascode GaN适合各种TO封装，再加上GaN器件本身的高频高效的优势，Cascode GaN器件在适配器电源的应用上可以取代传统的Si MOSFET器件，在保证可靠性的前提下，提升适配器电源的效率、减小体积、降低成本。

能华半导体经过长时间的技术积累，同时掌握了E mode GaN和Cascode GaN两种技术。面向体量巨大的适配器市场，能华积极进行CoreGaN产品布局，在近几个月连续推出了多款Cascode GaN器件，额定耐压650V，导通电阻范围覆盖110mΩ-900mΩ，可以适应30W-500W的功率范围。

能华Cascode GaN的漏源瞬态耐压可以高达900V，栅压范围为±20V，更高的可靠性范围可以使GaN器件在适配器应用中获得更大的安全边际。阈值电压有4V和1.9V可选，Vth=4V的器件可以用于驱动可靠性要求更高的场景，在快速开关过程，实际电路中的寄生容上的dv/dt或寄生感上di/dt都有可能导致器件栅极出现电压尖峰，电压尖峰达到器件阈值电压时器件可能会误触发开通，高阈值电压可以防止器件误触发开通而导致失效，使器件具有更高的驱动可靠性。

这几款Cascode GaN器件均采用TO系列封装，CE65H110TOFI和CE65H160TOAI采用TO220封装，CE65H160TOFIF是TO220F封装，270m及以上的几款均为TO252封装。TO封装的成本非常低，Cascode GaN采用TO封装可以降低成本，使适配器产品具有成本优势；另外，TO封装也是适配器应用中使用最多的封装，方便和Si MOSFET进行PTP替换。

能华推出的Cascode GaN也具有优异的电气性能，以CE65H160TOAI这一颗Ron(typ.)=160mΩ的器件为例，与相近Ron的Si MOSFET器件相比Qg/Qgd/Qoss/Qrr等参数均具有巨大的优势，在适配器应用中，可以大大降低开关器件的开关损耗，提升适配器电源的能效、降低温升、减小体积、降低成本。适配器对系统待机损耗也有要求，能华的Cascode GaN器件的Idss漏电和Igss漏电都是非常小，远小于同规格的E mode GaN器件，基本和Si MOSFET器件相当，这可以保证较低的适配器待机损耗。

能华的Cascode GaN已经通过了包括HTRB/HTGB/TC/PC/H3TRB/UHAST在内的各项JEDEC可靠性测试，不同于其他GaN厂商在推消费电子类应用时，GaN产品的HTRB测试选择80%应力条件，能华的Cascode GaN的HTRB测试条件为100%应力，所有650V器件都是在650V应力下进行HTRB测试的，确保器件具有更高的可靠性。

目前CoreGaN也收获了包括PC电源、电视电源、小功率适配器在内的多家客户。能华将会给更多适配器客户带来更加安全可靠、节能高效的CoreGaN产品，帮助客户开发更好的适配器产品。敬请关注！

充电头网总结

能华半导体成立于2010年，深耕GaN领域多年，是一家专业设计、生产和销售以氮化镓（GaN）为代表的化合物半导体高性能晶圆、器件的高新技术企业，同时作为国内少数同时掌握E mode GaN和CoreGaN两种技术路线和全球少数同时掌握增强型GaN技术、耗尽型GaN技术和耗尽型GaN直驱方案的半导体公司，具备深厚的GaN技术研发实力，能够给广大厂商提供一系列性能优秀且可靠的氮化镓外延片、氮化镓功率场效应管、氮化镓集成功率器件以及氮化镓芯片代工等，满足氮化镓市场不断增长的需求和推动氮化镓技术的发展与普及。