（電子發(fā)燒友網(wǎng)報道 文/章鷹）傳統(tǒng)硅基材料已接近工藝極限，高效能需求驅(qū)動氮化鎵等第三代半導(dǎo)體高速增長。在消費電子領(lǐng)域，AI手機、AI PC等各類AI終端的功率提升，GaN方案較硅基方案體積縮小60%，帶動了GaN充電器市場的騰飛。在汽車領(lǐng)域，汽車智能化持續(xù)推進(jìn)，車規(guī)功率器件逐步向高壓、高頻升級，氮化鎵上車加速。

西安電子科技大學(xué)廣州研究院的弓小武教授說：“跟硅器件比起來，氮化鎵的功率密度可以做到30W/mm，這是硅的150倍呢，開關(guān)速度還能提高10倍以上，這樣就能讓充電器變得特別小，體積能減少60%?！?/p>

功率器件行業(yè)分析師表示，氮化鎵充電器相較于傳統(tǒng)的硅MOS充電器，體積更小。僅在高壓側(cè)使用氮化鎵，可以實現(xiàn)30W氮化鎵充電器與5W硅充電器體積大小持平。功率密度大幅度提升；他還指出，部分品牌還在氮化鎵應(yīng)用上做出突破性嘗試，進(jìn)一步將低壓氮化鎵用在充電器內(nèi)部，實現(xiàn)全部氮化鎵設(shè)計，可以進(jìn)一步減少充電器體積，未來可能為氮化鎵器件帶來數(shù)十億美元的市場機遇。

本文匯總?cè)业壭酒髲S納微半導(dǎo)體、英諾賽科和安世半導(dǎo)體的最新氮化鎵芯片，以及其在充電器、TV電源和車載領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

卡位高端快充市場，納微半導(dǎo)體推出適配90W、120W充電器GaN芯片

對于依賴多種設(shè)備、手機、平板電腦甚至輕型筆記本電腦的用戶來說，氮化鎵充電器提供了一個實際優(yōu)勢：高功率輸出，體積小，適合旅行。國際GaN芯片大廠納微在最新2025年第二季度報上指出，納微持續(xù)領(lǐng)跑高端氮化鎵快充市場，小米采用納微推出目前全球最小、最快的90W充電器，其尺寸僅與12W硅基充電器相當(dāng)。

該充電器在初級側(cè)集成了納微的NV9580氮化鎵控制電源IC，在次級側(cè)集成了NV9701同步整流控制器IC。GaNSense Control 系列將第四代 GaN 功率與高頻控制功能相結(jié)合。它提供了單片集成 GaN 功率 FET 和 GaN 驅(qū)動器的所有優(yōu)勢，以及控制器和保護(hù)功能，采用單一表面貼裝封裝，適用于高密度、高效率的充電器、適配器和輔助電源設(shè)計。

據(jù)悉，納微推出的 GaNSense 控制 IC 具有高達(dá) 800V 的瞬態(tài)電壓擊穿和無 PCB 熱點，以最小的外形尺寸提供一流的效率?！靶∶?90W 氮化鎵充電器的推出標(biāo)志著我們與小米長期合作的新里程碑，”Navitas 高級副總裁兼亞太區(qū)總經(jīng)理 Charles Zha 說?！敖Y(jié)合 GaNSense 控制 IC 的創(chuàng)新和小米領(lǐng)先的系統(tǒng)專業(yè)知識，我們?yōu)槌銛y快速充電器提供了新的基準(zhǔn)?！?/p>

近期，在小米120W 3C1A四口氮化鎵充電器中，拆解人員發(fā)現(xiàn)這款小米最新氮化鎵快充的初級開關(guān)采用了NV6148C的GaNSlim氮化鎵功率芯片，這款產(chǎn)品來自Navitas納微，是一款700V的GaNSlim系列功率IC，采用了高性能的eMOde GaN FET，并且集成了門級驅(qū)動器及多種擴展功能，為客戶提供市場上最快速、小巧、高效和可靠的功率集成方案。

當(dāng)前，手機快充功率從5W躍升到90W、120W、甚至240W，在相同成本的情況下，使用氮化鎵解決方案可將 USB-PD 充電器的體積和重量縮減約 70%，或?qū)⒊潆姽β侍岣呒s 50%，相信后面會有更多高功率的氮化鎵快充方案上市。

英諾賽科：內(nèi)置GaN芯片的100W PD快充方案、300V TV電源方案閃亮登場

在今年4月份舉辦的慕尼黑上海電子展上，國內(nèi)GaN芯片領(lǐng)軍企業(yè)英諾賽科展示了100W PD快充方案、140W PFC+AHB和300W TV電源方案。

圖：英諾賽科100W PD方案 電子發(fā)燒友拍攝

英諾賽科新一代合封氮化鎵芯片，可提供最大100W 充電功率，支持AC 100V-240V 寬幅電壓，適配OPPO Reno 和 Find X 系列旗艦機型。這款100W PD方案采用了英諾賽科700V SolidGaN氮化鎵合封產(chǎn)品ISG6103。

該產(chǎn)品集成了一顆700V/230mΩ氮化鎵功率器件，驅(qū)動電路，無損電流采樣，以及眾多保護(hù)功能；具備零反向恢復(fù)電荷，2MHz高開關(guān)頻率，高達(dá)80V輸入電壓和115uA低靜態(tài)電流等優(yōu)越特性，能夠自適應(yīng)驅(qū)動器，幫助充電器實現(xiàn)更小體積和更大充電功率。據(jù)悉，采用100W PD方案的快充可以支持該充電器還支持AC 100V-240V的寬幅電壓，無論是手機、平板還是筆記本電腦，均能適配，為商旅出行提供了極大便利。

現(xiàn)場，英諾賽科還展示了300W超薄TV電源參考設(shè)計，內(nèi)置4顆 700V 氮化鎵芯片，可以直接嵌入電視內(nèi)部，讓電視整機厚度減少30%，簡潔美觀，輕薄增效。這款內(nèi)置氮化鎵芯片的優(yōu)勢有兩點：1、在230Vac 條件下，峰值效率達(dá)到95%；2、業(yè)界最薄方案，厚度僅8.2mm，滿足超薄電視、超薄顯示屏等對厚度要求嚴(yán)苛的設(shè)備。

安世半導(dǎo)體：低壓氮化鎵器件上市，650V高壓GaN器件應(yīng)用汽車增程器

氮化鎵功率器件的應(yīng)用場景十分廣泛，高壓氮化鎵主要應(yīng)用于市電供電的開關(guān)電源初級，為次級提供穩(wěn)定的直流電壓供應(yīng)。而低壓氮化鎵則更多地應(yīng)用在快充次級、車充、以及手機電荷泵等場景上。

安世半導(dǎo)體推出了40V、100V低壓氮化鎵產(chǎn)品，安世GANB012-040CBA是一顆耐壓40V，導(dǎo)阻12mΩ常關(guān)型增強模式器件氮化鎵器件，使用WLCSP封裝。該器件屬于是一種雙向器件，具有超高開關(guān)速度能力，具有超低導(dǎo)阻，符合RoHS、無鉛、REACH標(biāo)準(zhǔn)，適合追求高效率和高功率密度場景應(yīng)用。

安世GANE7R0-100CBA是一顆耐壓100V，導(dǎo)阻7mΩ常關(guān)型增強模式器件氮化鎵器件，使用WLCSP封裝。GANE7R0-100CBA具備高頻開關(guān)、低柵極電荷、低輸出電荷特性，無體二極管，符合RoHS以及REACH標(biāo)準(zhǔn)。

更令人矚目的是，在2025年上海車展上，吉利與雷諾合資的全球動力總成領(lǐng)域企業(yè)浩思動力展示新一代動力總成技術(shù)與未來出行的解決方案，其中，搭載安世半導(dǎo)體氮化鎵器件的Gemini小型增程器引發(fā)行業(yè)關(guān)注。

圖片來自安世半導(dǎo)體官方微信

據(jù)悉，在此系統(tǒng)方案中，安世半導(dǎo)體提供的級聯(lián)型氮化鎵器件采用了疊層結(jié)構(gòu)和級聯(lián)配置，結(jié)合了安世最新的650V高壓GaN HEMT H4技術(shù)和將低壓硅MOSFET技術(shù)，優(yōu)化了柵極驅(qū)動并增強了系統(tǒng)穩(wěn)定性，通過使用導(dǎo)通電阻Rds(on)低至幾毫歐的GaN芯片結(jié)合吉利特有的PCB嵌埋封裝功率半導(dǎo)體模塊設(shè)計，可最小化封裝產(chǎn)生的寄生電感，在實現(xiàn)新能源汽車上電機逆變器更高功率密度及輕量化的同時，也保證了高靈活性，優(yōu)秀的擴展性以及大幅節(jié)省系統(tǒng)成本。

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