半導體產業網訊息：

近期珠海鎵未來科技針對中國國標強制法規GB 20943以及歐洲電工標準化委員會IEC 61000-3-2的要求，採用自研的G1N65R150TA和G1N65R050TB兩款低動態內阻Cascode氮化鎵器件，搭配瞻芯電子IVCC1102晶片，率先實現了700W智慧混合訊號無橋圖騰柱 PFC +LLC量產電源解決方案，其滿載效率高達96。72%， 符合80PLUS鈦金能效。

珠海鎵未來科技有限公司是專注於第三代半導體GaN-on-Si器件技術創新研發與應用的高階氮化鎵功率器件設計製造商，核心團隊由IEEE Fellow 吳毅鋒博士領銜，深港微電子學院創始人及前華為海思化合物半導體創始成員組成。具有成熟的產業化研發和市場運營經驗。鎵未來致力於為業界提供從30W到10KW的氮化鎵器件及系統解決方案，並可實現10KW和900V氮化鎵器件的量產。

氮化鎵用於圖騰柱PFC

作為幾乎完美的高功率因子電路，設計人員使用4顆MOSFET集合了整流和PFC的功能，將元器件數量減少的同時，也將整流環節效率提升。可是，傳統Super Junction MOSFET管存在寄生三極體， 當DV/DT過高時，易使寄生三極體導通，引起雪崩擊穿。

同時Super Junction MOSFET存在體二極體反向恢復帶來的直通電流和損耗問題，所以當主管在大電流快速開啟的時候，副管的反向恢復電荷Qrr造成的瞬態電流能直接把MOS燒燬。而為了解決這個問題，只能採用非連續的CRM模式，讓電流降為0的時候再開啟，代價就是平均電流、功率只有原來的一半。

而GaNext GaN就可以完美解決以上問題。GaN導電原理是透過氮化鎵和鋁鎵氮兩層之間的壓電效應形成的二維電子氣導電的，不但沒有體二極體和寄生三極體，不會發生DV/DT失效模式， 而且具有其他優越的效能。在以上表中可以看到，跟Super Junction MOSFET相比，氮化鎵的Qg和輸出電容都是其五分之一。

GaN的Qrr是Super Junction MOSFET的200分之一！哪怕是跟專門用於快恢復的Super Junction MOSFET相比，Qrr效能也是要好10倍以上。這意味著GaN 使得圖騰柱PFC可以工作在連續電流模式提高效率的同時保持高功率密度，實現接近理想轉換效率。

珠海鎵未來科技採用GaN器件無橋圖騰柱PFC方案，設計上去除了輸入整流橋固有的Vf損耗，解決了傳統FPC線路效率無法提升的問題。同時透過Cascode GaN的應用，解決圖騰柱PFC MOSFET反向恢復電荷Qrr過高的只能採用CRM工作模式的問題。用具有極低等效Qrr的Cascode GaN器件，使得PFC可以工作在連續電流模式提高效率的同時也不犧牲功率密度，實現高達99。1%的轉換效率。

鎵未來700W GaN電源關鍵引數

鎵未來這套700W GaN電源方案功率密度可達14。7W/in？，適合工作在0-40℃溫度環境下，支援90-264V~50/60Hz全球寬範圍電壓輸入，可在40V-56V調壓輸出，最大恆流13A，最大輸出功率700W。滿載效率≥96。72%，輸出電壓紋波＜300mV。

另外電源採用三腳插口，做了接地處理避免使用者觸點，提升使用體驗；三圍尺寸（帶塑膠外殼）僅260mm X 75mm X 40mm，表面溫升低於50℃，符合IEC 62368-1標準，EMI標準符合EN55032 CE & RE Class B，支援TSD、OLP、OVP、OCP、SCP、Open Loop等保護。

鎵未來700W GaN電源整機能效對比市面上普通在售SI MOS產品，半載測試下提高了接近2%的轉換效率，在滿載情況下提高了接近1。3%的轉換效率。節能提升了38。72%，預計可以為每臺單電源裝置年節省80-120度電。

以上為鎵未來700W GaN電源電路拓撲圖示，供大家參考。

溫升測試

上圖為鎵未來700W GaN電源方案在無散熱片情況下，25℃環境溫度下 110V/60Hz裸機連續執行1 小時的熱成像圖。可以看出，得益於GaNext優異的GaN器件效能以及成熟的可靠性設計方案。700W GaN LED驅動電源裸板正面的最大實測溫度僅為88。8℃。

鎵未來GaN器件優勢

珠海鎵未來科技G1N65R150TA和G1N65R050TB，相容SuperJunction驅動，在25℃環境溫度下動態內阻不超過150mohm和50mohm，提供TO-220、TO-247外掛封裝。以其強壯的抗干擾能力和簡易的驅動方式，助力使用者實現簡潔高效的150W-1500W電源方案。

更低動態電阻，提高轉換效率

在高壓應用中，儘管氮化鎵器件可以大大降低開關損耗，但往往存在一個對導通損耗不利的特性，稱為動態內阻。從高壓阻斷狀態變化成導通狀態後的一小段時間，氮化鎵器件不能立刻工作到長時間導通的內阻狀態（靜態內阻），此時的阻值高於靜態內阻。

市面上普通增強型氮化鎵器件動態內阻比靜態上浮30%左右，尤其是在150℃結溫時，動態內阻往往高達25℃結溫時靜態內阻的250%。G1N65R150TA和G1N65R050TB採用特殊工藝，動態內阻得到降低，25℃結溫時動態內阻為標稱值150mohm和50mohm，150℃結溫時僅為25℃結溫時的1。5倍，有效的降低了導通損耗，滿足了150W-3600W電源的苛刻散熱要求。

更高柵極耐壓，從容應對多種控制器方案

相別於普通增強型氮化鎵功率器件不超過7。5V的柵極耐壓，鎵未來的所有氮化鎵產品柵極可以耐受的極限電壓高達20V，這就可以相容用於驅動超結器件的控制器。這些控制器的驅動電壓通常為12V，如果用於驅動普通增強型氮化鎵器件，需要增加分壓阻容網路和鉗位齊納二極體，驅動線路多達8個器件。而採用鎵未來的氮化鎵器件，驅動線路僅需一個電阻和一個磁珠，或3個電阻及一個二極體，與傳統矽超結器件相同，簡潔的外圍電路有效降低了佔用的PCB面積，特別適合小尺寸的快充設計。

更高閾值電壓，避免誤導通

普通增強型氮化鎵的閾值電壓通常為1。5V，這與矽超結器件（典型值一般在3V左右）相比，其抗噪聲干擾能力降低，增加了誤導通的風險了。因此產品封裝和Layout處理起來相對比較麻煩，需要儘可能減少源極寄生電感的影響。G1N65R150TA和G1N65R050TB將開通閾值電壓提高到了3。5V， 可以有效降低柵極噪聲帶來的誤導通風險，電源產品設計更為容易。

小結：

珠海鎵未來科技作為國內領先的氮化鎵功率器件生產企業，致力於高效能級聯結構氮化鎵產品的研發和生產，使用特殊的整合技術結合了矽器件的易用性和氮化鎵器件的高頻率高效率的特點，實現十瓦至萬瓦級高功率密度電源解決方案。目前鎵未來G1N65R150TA和G1N65R050TB已經正式量產，基於這兩款器件開發的700W氮化鎵器智慧混合訊號無橋圖騰柱 PFC +LLC 電源量產方案，可實現了80PLUS鈦金能效，滿載轉換效率高達96。72%。

有需求的夥伴可以與鎵未來科技聯絡，獲取更多產品詳細資訊。

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