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2023年3月16日，2023（春季）亞洲充電展在深圳成功舉辦，展會(huì)同期還舉辦了2023（春季）全球第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)峰會(huì)，并邀請了15位行業(yè)大咖現(xiàn)場與大家探討第三代半導(dǎo)體，對氮化鎵、碳化硅的應(yīng)用技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展進(jìn)行探討和分享。
詹仁雄先生畢業(yè)于浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院電力電子專業(yè)碩士研究生，畢業(yè)后在多家歐美知名半導(dǎo)體公司就職。在加入納微半導(dǎo)體前，先后在仙童/安森美、戴樂格工作。在納微半導(dǎo)體擔(dān)任高級(jí)技術(shù)市場經(jīng)理一職，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品定義和市場營銷。Reyn Zhan詹仁雄先生現(xiàn)任納微半導(dǎo)體高級(jí)技術(shù)市場經(jīng)理 ，他的演講主題為《納微半導(dǎo)體：掀起第三代半導(dǎo)體的“芯”旋風(fēng)》。
詹仁雄先生此次演講主要分為回顧納微2022、納微氮化鎵功率IC、納微氮化鎵GaNSense Control系列合封方案、納微企業(yè)使命四個(gè)部分。2022年納微半導(dǎo)體順利完成了對碳化硅公司GeneSiC以及數(shù)字集成電路公司VDDTeCH的收購，此外去年下半年還完成了對Elevation合封氮化鎵芯片公司的收購。通過對上述三家公司的收購，可以為納微在充電器領(lǐng)域、氮化鎵領(lǐng)域，如何做好器件保護(hù)和集成，降低產(chǎn)品成本、體積，提高系統(tǒng)可靠性等注入新鮮“血液”。
其中一個(gè)非常明顯的更新是納微同時(shí)擁有了碳化硅和氮化鎵，是一家全面專注第三代功率半導(dǎo)體事業(yè)的公司。納微公司營收情況及多元化市場進(jìn)展，2021年納微業(yè)務(wù)基本都在手機(jī)領(lǐng)域里面，而2022年的業(yè)務(wù)呈現(xiàn)多元化，雖然手機(jī)領(lǐng)域業(yè)務(wù)依然強(qiáng)勁，但是在新應(yīng)用方面也取得非常大的成功。其中工業(yè)和家電領(lǐng)域占了30%，光儲(chǔ)領(lǐng)域占了12%，EV領(lǐng)域5%，其它13%。這意味著納微的產(chǎn)品在更多領(lǐng)域做了很多多元化拓展，可以在這些領(lǐng)域適配不同的特定要求以及整個(gè)市場的變化。隨著時(shí)間的推移，得到市場驗(yàn)證的納微氮化鎵產(chǎn)品會(huì)對整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到積極推進(jìn)作用。從區(qū)域來看，納微在亞洲（主要是國內(nèi)）的營收占比比較大，而在歐美地區(qū)納微業(yè)務(wù)得到了長久增長。這意味著納微的整個(gè)業(yè)務(wù)都是在增長的，旗下產(chǎn)品器件得到全球客戶的認(rèn)可。在工業(yè)、家電、光儲(chǔ)、EV等領(lǐng)域，納微的業(yè)務(wù)都是與這些領(lǐng)域的頭部客戶接觸產(chǎn)生的，積極推動(dòng)氮化鎵的發(fā)展。
第三代半導(dǎo)體市場是非常龐大的。根據(jù)應(yīng)用功率和電壓等級(jí)的不同，第三代半導(dǎo)體的市場可以大概分為三個(gè)區(qū)域，對于80-650V的藍(lán)色區(qū)域來說，是GaN的天下，納微在這個(gè)功率段推出了GaNFast系列氮化鎵功率芯片，用于手機(jī)和筆記本的適配器市場。納微的GaNFast功率芯片將驅(qū)動(dòng)器，控制電路和保護(hù)電路全部集成在器件內(nèi)部，相比傳統(tǒng)獨(dú)立器件，大幅簡化應(yīng)用，并提升性能和可靠性。650-1200V的淺藍(lán)色區(qū)域，是氮化鎵和碳化硅共存的市場，包括數(shù)據(jù)中心UPS，工業(yè)自動(dòng)化，太陽能發(fā)電和新能源汽車OBC等應(yīng)用。在不同的電壓和功率等級(jí)中，將氮化鎵和碳化硅共同使用，可以顯著的提升系統(tǒng)性能和性價(jià)比，混合設(shè)計(jì)大幅拓展了單一器件的應(yīng)用范圍。對于1200-6500V的高壓部分，納微GeneSiC是世界上僅有的兩家能夠做到6500V的廠商之一，在電動(dòng)汽車、新能源、軌道交通、太陽能和電網(wǎng)都有廣闊的應(yīng)用場景，市場前景非常巨大。以電動(dòng)汽車為例，納微推出了兩款DEMO來驗(yàn)證器件性能，第一款是基于氮化鎵的二合一6.6kW和3kW DC-DC二合一的車載充電器，充電功率為6.6kW，放電功率為6.6kVA，在全電壓范圍內(nèi)充放電效率均超過95%，達(dá)到了行業(yè)內(nèi)較高的水平。另外一款二合一充電機(jī)為11kW功率，兼容400V和800V電池，采用硬開關(guān)全橋，PFC采用三相整流橋，平面尺寸與一張A4紙相當(dāng)，體積僅3.8L，功率密度為3.7kW/L，同樣達(dá)到了業(yè)界領(lǐng)先水平。在大眾比較熟悉的消費(fèi)和快充領(lǐng)域，可以看到，包括戴爾、三星、聯(lián)想、LG、小米、華碩、 OPPO和vivo，以及面向零售的品牌，如安克、綠聯(lián)、Belkin、倍思等國內(nèi)外一眾大品牌，全球排名前十的移動(dòng) OEM 廠商，生產(chǎn)采用了納微芯片或與納微共同研發(fā)的電源產(chǎn)品，獲得市場的長期考驗(yàn)。截至今年，納微累計(jì)出貨超7500萬顆高壓氮化鎵功率器件。目前氮化鎵市場產(chǎn)品功率越做越大，功率密度也是越來越高，同時(shí)對成本的要求也非常高。氮化鎵產(chǎn)品涵蓋了從幾十瓦到幾百瓦的功率段，就快充領(lǐng)域來說，可以看到這個(gè)市場對氮化鎵的認(rèn)可是非常高的。
過去一年里，納微半導(dǎo)體有哪些量產(chǎn)成熟的氮化鎵功率IC可以給到大家？
關(guān)注過納微半導(dǎo)體的應(yīng)該都知道，納微始終堅(jiān)持走集成氮化鎵技術(shù)的產(chǎn)品路線，推出的產(chǎn)品擁有高集成度、高可靠性、高效率、系統(tǒng)易設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。對于納微E-mode氮化鎵器件，一樣可以適配應(yīng)用到3.3-20V不同電壓等級(jí)。另外不管是怎樣的外圍電路，集成還能使氮化鎵里面的芯片，如驅(qū)動(dòng)等不會(huì)受到任何一絲影響，整個(gè)驅(qū)動(dòng)非常干凈，同時(shí)門極會(huì)受到非常好的保護(hù)。這些年納微想了很多辦法去幫助客戶解決一些問題，比如怎么樣能夠讓保護(hù)更加齊全，氮化鎵芯片不會(huì)受到干擾以及得到更好的保護(hù)。為此納微半導(dǎo)體一直在做的事情就是在納微氮化鎵功率IC里集成OTP、OCP等不同保護(hù)，同時(shí)支持無損電流檢測，以達(dá)到損耗更低效率更高。此外對于EMI納微也提出了更好的要求，通過納微應(yīng)用團(tuán)隊(duì)、工程團(tuán)隊(duì)在不止系統(tǒng)方案上為客戶帶來好處。同時(shí)從器件內(nèi)部機(jī)制考慮如何使di/dt/dV受到很好的控制，以保證在過EMI的時(shí)候得到很好解決。納微最新一代GaNSense氮化鎵功率IC，支持無損可編程電流采樣，智能過流保護(hù)，過溫保護(hù)，智能隨時(shí)待命以及更高的 2kV ESD。器件將電流檢測集成，同時(shí)是無損的，無需再在外面加一個(gè)電阻，進(jìn)而獲得非常好的效率，此外散熱也更好，體積也會(huì)更小。納微GaNSense氮化鎵功率IC提供QFN6*8和QFN8*8兩種封裝。最新一代的NV613xC系列集成了OTP、OCP等不同保護(hù)，導(dǎo)通電阻Rds(ON)支持170mΩ-450mΩ，基本覆蓋現(xiàn)在市面上有用到的30W-100W+產(chǎn)品。NV613xC系列可以保證700V持續(xù)電壓以及瞬態(tài)條件下的800V額定電壓，同時(shí)納微是唯一一家百分百對每一片900V氮化鎵器件進(jìn)行終測的公司。
納微提供QFN8*8封裝的NV6169去覆蓋200W以上的產(chǎn)品應(yīng)用，100-200W范圍的應(yīng)用同樣也可以適用。
納微整個(gè)產(chǎn)品路線如上圖，納微在去年和大家分享時(shí)，綠色字體部分產(chǎn)品NV613xC系列、NV6169還處于樣品階段，如今整個(gè)系列均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。同時(shí)相較上一代A系列，多了一些Rds(ON)上的選擇，210mΩ可以更好的去適配不同功率跟可能電壓、電流不同區(qū)別的時(shí)候，可能需要更小或更大的Rds(ON)去適配。隨著AHB的推出，蘋果140W PD3.1快充市場需求對于AHB應(yīng)該會(huì)起到非常大的推廣作用。納微NV624X系列半橋氮化鎵功率芯片可以完美適配AHB電路，其把所有的保護(hù)、驅(qū)動(dòng)電路以及上下管的氮化鎵IC集成在里面，目前有275mΩ和160mΩ的，基本可以支持100W-200W之間采用PFC+AHB電路的應(yīng)用。基于納微NV624X系列半橋氮化鎵功率芯片設(shè)計(jì)的PFC+AHB 140W快充，成品體積可以做到98cc，整個(gè)PCBA是66cc。即采用納微NV624X系列可以很好集成電路，能夠使PCB、充電器體積做得更小。與其它半橋氮化鎵功率IC對比，納微產(chǎn)品集成度更高，除上面提到的，還有LDOs、level shifter等，采用納微的器件便無需再加電流檢測電路等。此外還有自動(dòng)待機(jī)模式，可以使在待機(jī)時(shí)候的功耗更低。ESD最大電壓、VDS最大電壓等級(jí)，VCC-range相比也有更好表現(xiàn)，此外延時(shí)也很低，可以去適配頻率比較高的應(yīng)用。
散熱方面，可以看到，從有效散熱面積來看，納微產(chǎn)品的散熱面積是比兩家友商的大不少，尤其是從比例來看，基本上有30%以上面積的拓展。上面是介紹了納微去年推出的產(chǎn)品系列，下面詹仁雄先生為我們帶來納微今年新推出的GaNSense? Control氮化鎵合封方案介紹。
NV955x系列是納微目前已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品，從170mΩ到450mΩ都有覆蓋，可以適配30W-80W應(yīng)用，如果帶PFC電路則還能覆蓋90W-100W。該系列產(chǎn)品目前已經(jīng)在綠聯(lián)、摩托羅拉等很多耳熟能詳?shù)目蛻舢a(chǎn)品里量產(chǎn)出貨，是為數(shù)不多在inbox項(xiàng)目里面量產(chǎn)的產(chǎn)品。其帶來的好處是，除納微氮化鎵功率IC本身的優(yōu)點(diǎn)外，還集成了高頻QR控制器以及驅(qū)動(dòng)，集成度更高。此外該系列有不同頻率可以選擇，最高可以支持到300kHz，在一些領(lǐng)域里面，比如最近比較熱門的餅干快充項(xiàng)目，要做得超薄需要使用平面變壓器，要適配更高頻率，采用納微該系列產(chǎn)品就很合適。此外其待機(jī)功耗非常低，實(shí)測可以到30mW以下。如圖是納微最新一代的有無損電流檢測的產(chǎn)品，Rds(ON)覆蓋170mΩ、210mΩ、260mΩ、330mΩ、520mΩ、600mΩ，可以支持20W-100W級(jí)別應(yīng)用設(shè)計(jì)。產(chǎn)品延續(xù)納微GaNSens系列的好處，例如在65W應(yīng)用中可能要用到3-4顆106采樣電阻，又占空間又熱，損耗有可能會(huì)占到效率的0.5個(gè)百分點(diǎn)。而采用納微的產(chǎn)品以后根本不需要用到電流采樣電阻，整個(gè)效率會(huì)高0.5%，散熱效果會(huì)更好，深受客戶歡迎。值得一提的是，若是客戶不想采用合封方案，也不熟悉納微控制器和氮化鎵方案，納微其實(shí)是有NV9510SC02/NV9510SC06/NV9510SC21/NV9510SC08單控制器可供選擇，加上納微的氮化鎵IC NV613xC系列，第一次可通過此更好去了解納微的產(chǎn)品。納微的控制器產(chǎn)品可以支持CCM/QR工作模式，可以支持客戶的超薄快充在90V時(shí)是CCM狀態(tài)，整個(gè)設(shè)計(jì)會(huì)更有彈性，可以做得更小更薄。
電流檢測示意圖如上圖，整個(gè)CS電路包括在里面，實(shí)測下來整個(gè)效率會(huì)比上一代用95x系列提高0.5個(gè)百分點(diǎn)在65W的時(shí)候，在30W左右大約可以提升0.3個(gè)百分點(diǎn)。除效率提升外，電流檢測電阻可以省掉，散熱、PCB空間以及整個(gè)工藝上都會(huì)有很好提升。此外也可以設(shè)計(jì)采用平面變壓器的充電器產(chǎn)品。從封裝來看，納微每一代產(chǎn)品散熱性能都有提升。上一代NV955x產(chǎn)品采用傳統(tǒng)QFN5*6封裝的，相比傳統(tǒng)5x6 Discreet GaN方案，DAP尺寸增加了30%。最新的NV958x相比上一代散熱封裝進(jìn)一步提升，相比傳統(tǒng)的DAP尺寸增加了50%。
65W雙USB-C口快充Demo三圍50.9*28.5*24mm，功率密度約1.87W/cm3，230Vac輸入時(shí)的滿載峰值效率達(dá)94.7%。45W雙USB-C口快充Demo三圍37.5*29.5*23.5mm，功率密度約1.73W/cm3，230Vac輸入時(shí)的滿載峰值效率達(dá)93.9%。30W單USB-C口快充Demo三圍27.2*24.1*24mm，功率密度約1.91W/cm3，230Vac輸入時(shí)的滿載峰值效率達(dá)92%。基于納微最新一代 GaNSense Control 合封方案設(shè)計(jì)的上面三個(gè)Demo，每個(gè)Demo的尺寸都做得非常小，效率表現(xiàn)也都非常好。對于環(huán)保、碳中和以及新能源這一塊，納微一直都是高度關(guān)注。預(yù)計(jì)到2050年以后，整個(gè)能源其中的80%由電力而來，這對推動(dòng)環(huán)保、碳中和是很有幫助的。同時(shí)會(huì)迎來高達(dá)400億美元的GaN+SiC市場機(jī)遇，這其實(shí)對于處于該領(lǐng)域的企業(yè)來說還有很長一段路要去走。去年2月，納微發(fā)布了第一個(gè)氮化鎵可持續(xù)發(fā)展報(bào)告，在納微官網(wǎng)可查詢到詳細(xì)內(nèi)容。另外納微成為了全球首個(gè)獲得碳中和榮譽(yù)的半導(dǎo)體企業(yè)，去年8月實(shí)現(xiàn)了100k噸減排里程碑，這是基于納微每顆氮化鎵芯片可以減少4kg二氧化碳排放效果，使用納微產(chǎn)品將對減排做出貢獻(xiàn)。納微希望自己是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的先驅(qū)企業(yè)，在2050年之前，納微將不斷設(shè)計(jì)推出更多更優(yōu)產(chǎn)品，也會(huì)不斷發(fā)布可持續(xù)發(fā)展報(bào)告給行業(yè)，為綠色未來做出貢獻(xiàn)，積極承擔(dān)企業(yè)社會(huì)責(zé)任。
詹仁雄先生畢業(yè)于浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院電力電子專業(yè)碩士研究生，畢業(yè)后在多家歐美知名半導(dǎo)體公司就職。在加入納微半導(dǎo)體前，先后在仙童/安森美、戴樂格工作。在納微半導(dǎo)體擔(dān)任高級(jí)技術(shù)市場經(jīng)理一職，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品定義和市場營銷。Reyn Zhan詹仁雄先生現(xiàn)任納微半導(dǎo)體高級(jí)技術(shù)市場經(jīng)理 ，他的演講主題為《納微半導(dǎo)體：掀起第三代半導(dǎo)體的“芯”旋風(fēng)》。詹仁雄先生此次演講主要分為回顧納微2022、納微氮化鎵功率IC、納微氮化鎵GaNSense Control系列合封方案、納微企業(yè)使命四個(gè)部分。2022年納微半導(dǎo)體順利完成了對碳化硅公司GeneSiC以及數(shù)字集成電路公司VDDTeCH的收購，此外去年下半年還完成了對Elevation合封氮化鎵芯片公司的收購。通過對上述三家公司的收購，可以為納微在充電器領(lǐng)域、氮化鎵領(lǐng)域，如何做好器件保護(hù)和集成，降低產(chǎn)品成本、體積，提高系統(tǒng)可靠性等注入新鮮“血液”。其中一個(gè)非常明顯的更新是納微同時(shí)擁有了碳化硅和氮化鎵，是一家全面專注第三代功率半導(dǎo)體事業(yè)的公司。納微公司營收情況及多元化市場進(jìn)展，2021年納微業(yè)務(wù)基本都在手機(jī)領(lǐng)域里面，而2022年的業(yè)務(wù)呈現(xiàn)多元化，雖然手機(jī)領(lǐng)域業(yè)務(wù)依然強(qiáng)勁，但是在新應(yīng)用方面也取得非常大的成功。其中工業(yè)和家電領(lǐng)域占了30%，光儲(chǔ)領(lǐng)域占了12%，EV領(lǐng)域5%，其它13%。這意味著納微的產(chǎn)品在更多領(lǐng)域做了很多多元化拓展，可以在這些領(lǐng)域適配不同的特定要求以及整個(gè)市場的變化。隨著時(shí)間的推移，得到市場驗(yàn)證的納微氮化鎵產(chǎn)品會(huì)對整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到積極推進(jìn)作用。從區(qū)域來看，納微在亞洲（主要是國內(nèi)）的營收占比比較大，而在歐美地區(qū)納微業(yè)務(wù)得到了長久增長。這意味著納微的整個(gè)業(yè)務(wù)都是在增長的，旗下產(chǎn)品器件得到全球客戶的認(rèn)可。在工業(yè)、家電、光儲(chǔ)、EV等領(lǐng)域，納微的業(yè)務(wù)都是與這些領(lǐng)域的頭部客戶接觸產(chǎn)生的，積極推動(dòng)氮化鎵的發(fā)展。第三代半導(dǎo)體市場是非常龐大的。根據(jù)應(yīng)用功率和電壓等級(jí)的不同，第三代半導(dǎo)體的市場可以大概分為三個(gè)區(qū)域，對于80-650V的藍(lán)色區(qū)域來說，是GaN的天下，納微在這個(gè)功率段推出了GaNFast系列氮化鎵功率芯片，用于手機(jī)和筆記本的適配器市場。納微的GaNFast功率芯片將驅(qū)動(dòng)器，控制電路和保護(hù)電路全部集成在器件內(nèi)部，相比傳統(tǒng)獨(dú)立器件，大幅簡化應(yīng)用，并提升性能和可靠性。650-1200V的淺藍(lán)色區(qū)域，是氮化鎵和碳化硅共存的市場，包括數(shù)據(jù)中心UPS，工業(yè)自動(dòng)化，太陽能發(fā)電和新能源汽車OBC等應(yīng)用。在不同的電壓和功率等級(jí)中，將氮化鎵和碳化硅共同使用，可以顯著的提升系統(tǒng)性能和性價(jià)比，混合設(shè)計(jì)大幅拓展了單一器件的應(yīng)用范圍。對于1200-6500V的高壓部分，納微GeneSiC是世界上僅有的兩家能夠做到6500V的廠商之一，在電動(dòng)汽車、新能源、軌道交通、太陽能和電網(wǎng)都有廣闊的應(yīng)用場景，市場前景非常巨大。以電動(dòng)汽車為例，納微推出了兩款DEMO來驗(yàn)證器件性能，第一款是基于氮化鎵的二合一6.6kW和3kW DC-DC二合一的車載充電器，充電功率為6.6kW，放電功率為6.6kVA，在全電壓范圍內(nèi)充放電效率均超過95%，達(dá)到了行業(yè)內(nèi)較高的水平。另外一款二合一充電機(jī)為11kW功率，兼容400V和800V電池，采用硬開關(guān)全橋，PFC采用三相整流橋，平面尺寸與一張A4紙相當(dāng)，體積僅3.8L，功率密度為3.7kW/L，同樣達(dá)到了業(yè)界領(lǐng)先水平。在大眾比較熟悉的消費(fèi)和快充領(lǐng)域，可以看到，包括戴爾、三星、聯(lián)想、LG、小米、華碩、 OPPO和vivo，以及面向零售的品牌，如安克、綠聯(lián)、Belkin、倍思等國內(nèi)外一眾大品牌，全球排名前十的移動(dòng) OEM 廠商，生產(chǎn)采用了納微芯片或與納微共同研發(fā)的電源產(chǎn)品，獲得市場的長期考驗(yàn)。截至今年，納微累計(jì)出貨超7500萬顆高壓氮化鎵功率器件。目前氮化鎵市場產(chǎn)品功率越做越大，功率密度也是越來越高，同時(shí)對成本的要求也非常高。氮化鎵產(chǎn)品涵蓋了從幾十瓦到幾百瓦的功率段，就快充領(lǐng)域來說，可以看到這個(gè)市場對氮化鎵的認(rèn)可是非常高的。過去一年里，納微半導(dǎo)體有哪些量產(chǎn)成熟的氮化鎵功率IC可以給到大家？關(guān)注過納微半導(dǎo)體的應(yīng)該都知道，納微始終堅(jiān)持走集成氮化鎵技術(shù)的產(chǎn)品路線，推出的產(chǎn)品擁有高集成度、高可靠性、高效率、系統(tǒng)易設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。對于納微E-mode氮化鎵器件，一樣可以適配應(yīng)用到3.3-20V不同電壓等級(jí)。另外不管是怎樣的外圍電路，集成還能使氮化鎵里面的芯片，如驅(qū)動(dòng)等不會(huì)受到任何一絲影響，整個(gè)驅(qū)動(dòng)非常干凈，同時(shí)門極會(huì)受到非常好的保護(hù)。這些年納微想了很多辦法去幫助客戶解決一些問題，比如怎么樣能夠讓保護(hù)更加齊全，氮化鎵芯片不會(huì)受到干擾以及得到更好的保護(hù)。為此納微半導(dǎo)體一直在做的事情就是在納微氮化鎵功率IC里集成OTP、OCP等不同保護(hù)，同時(shí)支持無損電流檢測，以達(dá)到損耗更低效率更高。此外對于EMI納微也提出了更好的要求，通過納微應(yīng)用團(tuán)隊(duì)、工程團(tuán)隊(duì)在不止系統(tǒng)方案上為客戶帶來好處。同時(shí)從器件內(nèi)部機(jī)制考慮如何使di/dt/dV受到很好的控制，以保證在過EMI的時(shí)候得到很好解決。納微最新一代GaNSense氮化鎵功率IC，支持無損可編程電流采樣，智能過流保護(hù)，過溫保護(hù)，智能隨時(shí)待命以及更高的 2kV ESD。器件將電流檢測集成，同時(shí)是無損的，無需再在外面加一個(gè)電阻，進(jìn)而獲得非常好的效率，此外散熱也更好，體積也會(huì)更小。納微GaNSense氮化鎵功率IC提供QFN6*8和QFN8*8兩種封裝。最新一代的NV613xC系列集成了OTP、OCP等不同保護(hù)，導(dǎo)通電阻Rds(ON)支持170mΩ-450mΩ，基本覆蓋現(xiàn)在市面上有用到的30W-100W+產(chǎn)品。NV613xC系列可以保證700V持續(xù)電壓以及瞬態(tài)條件下的800V額定電壓，同時(shí)納微是唯一一家百分百對每一片900V氮化鎵器件進(jìn)行終測的公司。納微提供QFN8*8封裝的NV6169去覆蓋200W以上的產(chǎn)品應(yīng)用，100-200W范圍的應(yīng)用同樣也可以適用。納微整個(gè)產(chǎn)品路線如上圖，納微在去年和大家分享時(shí)，綠色字體部分產(chǎn)品NV613xC系列、NV6169還處于樣品階段，如今整個(gè)系列均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。同時(shí)相較上一代A系列，多了一些Rds(ON)上的選擇，210mΩ可以更好的去適配不同功率跟可能電壓、電流不同區(qū)別的時(shí)候，可能需要更小或更大的Rds(ON)去適配。隨著AHB的推出，蘋果140W PD3.1快充市場需求對于AHB應(yīng)該會(huì)起到非常大的推廣作用。納微NV624X系列半橋氮化鎵功率芯片可以完美適配AHB電路，其把所有的保護(hù)、驅(qū)動(dòng)電路以及上下管的氮化鎵IC集成在里面，目前有275mΩ和160mΩ的，基本可以支持100W-200W之間采用PFC+AHB電路的應(yīng)用。基于納微NV624X系列半橋氮化鎵功率芯片設(shè)計(jì)的PFC+AHB 140W快充，成品體積可以做到98cc，整個(gè)PCBA是66cc。即采用納微NV624X系列可以很好集成電路，能夠使PCB、充電器體積做得更小。與其它半橋氮化鎵功率IC對比，納微產(chǎn)品集成度更高，除上面提到的，還有LDOs、level shifter等，采用納微的器件便無需再加電流檢測電路等。此外還有自動(dòng)待機(jī)模式，可以使在待機(jī)時(shí)候的功耗更低。ESD最大電壓、VDS最大電壓等級(jí)，VCC-range相比也有更好表現(xiàn)，此外延時(shí)也很低，可以去適配頻率比較高的應(yīng)用。散熱方面，可以看到，從有效散熱面積來看，納微產(chǎn)品的散熱面積是比兩家友商的大不少，尤其是從比例來看，基本上有30%以上面積的拓展。上面是介紹了納微去年推出的產(chǎn)品系列，下面詹仁雄先生為我們帶來納微今年新推出的GaNSense? Control氮化鎵合封方案介紹。NV955x系列是納微目前已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品，從170mΩ到450mΩ都有覆蓋，可以適配30W-80W應(yīng)用，如果帶PFC電路則還能覆蓋90W-100W。該系列產(chǎn)品目前已經(jīng)在綠聯(lián)、摩托羅拉等很多耳熟能詳?shù)目蛻舢a(chǎn)品里量產(chǎn)出貨，是為數(shù)不多在inbox項(xiàng)目里面量產(chǎn)的產(chǎn)品。其帶來的好處是，除納微氮化鎵功率IC本身的優(yōu)點(diǎn)外，還集成了高頻QR控制器以及驅(qū)動(dòng)，集成度更高。此外該系列有不同頻率可以選擇，最高可以支持到300kHz，在一些領(lǐng)域里面，比如最近比較熱門的餅干快充項(xiàng)目，要做得超薄需要使用平面變壓器，要適配更高頻率，采用納微該系列產(chǎn)品就很合適。此外其待機(jī)功耗非常低，實(shí)測可以到30mW以下。如圖是納微最新一代的有無損電流檢測的產(chǎn)品，Rds(ON)覆蓋170mΩ、210mΩ、260mΩ、330mΩ、520mΩ、600mΩ，可以支持20W-100W級(jí)別應(yīng)用設(shè)計(jì)。產(chǎn)品延續(xù)納微GaNSens系列的好處，例如在65W應(yīng)用中可能要用到3-4顆106采樣電阻，又占空間又熱，損耗有可能會(huì)占到效率的0.5個(gè)百分點(diǎn)。而采用納微的產(chǎn)品以后根本不需要用到電流采樣電阻，整個(gè)效率會(huì)高0.5%，散熱效果會(huì)更好，深受客戶歡迎。值得一提的是，若是客戶不想采用合封方案，也不熟悉納微控制器和氮化鎵方案，納微其實(shí)是有NV9510SC02/NV9510SC06/NV9510SC21/NV9510SC08單控制器可供選擇，加上納微的氮化鎵IC NV613xC系列，第一次可通過此更好去了解納微的產(chǎn)品。納微的控制器產(chǎn)品可以支持CCM/QR工作模式，可以支持客戶的超薄快充在90V時(shí)是CCM狀態(tài)，整個(gè)設(shè)計(jì)會(huì)更有彈性，可以做得更小更薄。電流檢測示意圖如上圖，整個(gè)CS電路包括在里面，實(shí)測下來整個(gè)效率會(huì)比上一代用95x系列提高0.5個(gè)百分點(diǎn)在65W的時(shí)候，在30W左右大約可以提升0.3個(gè)百分點(diǎn)。除效率提升外，電流檢測電阻可以省掉，散熱、PCB空間以及整個(gè)工藝上都會(huì)有很好提升。此外也可以設(shè)計(jì)采用平面變壓器的充電器產(chǎn)品。從封裝來看，納微每一代產(chǎn)品散熱性能都有提升。上一代NV955x產(chǎn)品采用傳統(tǒng)QFN5*6封裝的，相比傳統(tǒng)5x6 Discreet GaN方案，DAP尺寸增加了30%。最新的NV958x相比上一代散熱封裝進(jìn)一步提升，相比傳統(tǒng)的DAP尺寸增加了50%。65W雙USB-C口快充Demo三圍50.9*28.5*24mm，功率密度約1.87W/cm3，230Vac輸入時(shí)的滿載峰值效率達(dá)94.7%。45W雙USB-C口快充Demo三圍37.5*29.5*23.5mm，功率密度約1.73W/cm3，230Vac輸入時(shí)的滿載峰值效率達(dá)93.9%。30W單USB-C口快充Demo三圍27.2*24.1*24mm，功率密度約1.91W/cm3，230Vac輸入時(shí)的滿載峰值效率達(dá)92%。基于納微最新一代 GaNSense Control 合封方案設(shè)計(jì)的上面三個(gè)Demo，每個(gè)Demo的尺寸都做得非常小，效率表現(xiàn)也都非常好。對于環(huán)保、碳中和以及新能源這一塊，納微一直都是高度關(guān)注。預(yù)計(jì)到2050年以后，整個(gè)能源其中的80%由電力而來，這對推動(dòng)環(huán)保、碳中和是很有幫助的。同時(shí)會(huì)迎來高達(dá)400億美元的GaN+SiC市場機(jī)遇，這其實(shí)對于處于該領(lǐng)域的企業(yè)來說還有很長一段路要去走。去年2月，納微發(fā)布了第一個(gè)氮化鎵可持續(xù)發(fā)展報(bào)告，在納微官網(wǎng)可查詢到詳細(xì)內(nèi)容。另外納微成為了全球首個(gè)獲得碳中和榮譽(yù)的半導(dǎo)體企業(yè)，去年8月實(shí)現(xiàn)了100k噸減排里程碑，這是基于納微每顆氮化鎵芯片可以減少4kg二氧化碳排放效果，使用納微產(chǎn)品將對減排做出貢獻(xiàn)。納微希望自己是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的先驅(qū)企業(yè)，在2050年之前，納微將不斷設(shè)計(jì)推出更多更優(yōu)產(chǎn)品，也會(huì)不斷發(fā)布可持續(xù)發(fā)展報(bào)告給行業(yè)，為綠色未來做出貢獻(xiàn)，積極承擔(dān)企業(yè)社會(huì)責(zé)任。
