前言
传统的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。东科半导体通过合封氮化镓的方式,一颗芯片即可完成原有三颗芯片的功能,使电源芯片外围器件数量大幅降低,提升功率密度和效率的同时,还可节约成本。此外也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更加方便快捷,易于调试,可加速产品上市周期。
什么是合封氮化镓
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,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。
合封氮化镓有哪些好处
传统的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,减小振铃,从而降低开关损耗,还不易受初级电流干扰,提高可靠性和开关速度。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。
合封氮化镓还有成本低,元件数量少,易于调试的优势,简化氮化镓充电器的设计,降低氮化镓快充的开发难度,助力实现小体积高效率的氮化镓快充设计。在提高空间利用率的同时降低了生产难度,也有助于降低成本,加快出货。
东科合封氮化镓解决方案
目前,以上四款是东科合封氮化镓芯片的主流解决方案,涵盖25W、36W、45W、65W四个功率段。其中36W的DK036G 、45W的DK045G、65W的DK065G为重点布局的型号,均支持250KHz开关频率,待机功耗低于50mW;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;可广泛应用于氮化镓快充、笔记本平板电脑适配器以及辅助电源。
东科DK036G、DK045G均采用PDFN5*6封装,高度集成了 650V/400mΩ GaN HEMT 的准谐振反激控制 AC-DC 功率开关芯片,极大的简化了需要高转化效率和高功率密度的产品,方便厂商设计推出更多新产品。
东科 DK065G 采用DFN8*8封装,集成了 650V/260mΩ GaN HEMT 的准谐振反激控制 AC-DC 功率开关芯片,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,简化厂商65W以内的氮化镓电源设计同时降低产品研发成本。
应用案例
据充电头网了解,东科合封氮化镓方案已经被badu 、艾力格、佳域、联想、意像等多款知名品牌采用。
(以下应用案例排序按照品牌首字母排序、不分排名先后)
badu
badu 35W双USB-C氮化镓快充充电器
badu这款35W双口氮化镓充电器采用折叠美规插脚,支持全球宽电压,携带方便。充电器具备双USB-C输出,支持20V输出,可用于笔记本电脑充电,并且支持3.3-16V2.2A、3.3-21V1.65A两组PPS快充,安卓苹果手机兼容都很好。
充电器采用两块PCB组合焊接,提升空间利用率。内部采用东科半导体的快充电源方案,内置DK036G氮化镓合封芯片和同步整流芯片DK5V100R20S,外围元件非常精简。
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HKS华科生
东科旗下合封氮化镓芯片DK065G商用
华科生65W 2C1A氮化镓快充采用白色长条状外壳,便于携带使用。充电器USB-C1支持65W输出,并支持5A PPS快充输出,对于安卓手机的快充支持较好,USB-C2与USB-A口支持20W输出,可以满足苹果手机的快充需求。双口同时输出时为45+12W功率分配,可为手机及笔记本同时充电。
华科生这款充电器采用东科半导体的快充电源方案,为DK065G合封氮化镓芯片搭配同步整流芯片组成,外围元件非常精简。充电器内部使用多块PCB组合焊接,提高空间利用率,设计紧凑,搭配高集成电源方案,大大简化了设计。
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i-Regal艾力格
i-Regal艾力格35W双C口氮化镓充电器
艾力格推出的35W双口氮化镓充电器支持多种插座选择,支持全球宽电压,并通过了多项认证,满足全球市场出口需求。其中国行和美行版本支持折叠插脚,携带更加方便。充电器具备双USB-C输出,支持20V输出,可用于笔记本电脑充电,并且支持PPS快充,安卓苹果手机兼容都很好。
充电头网通过拆解了解到,充电器采用两块PCB组合焊接,并使用灌封工艺,提升散热性能和充电器的可靠性。内部采用东科半导体的快充电源方案,采用DK036G氮化镓合封芯片搭配同步整流芯片组成,外围元件非常精简。
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JAYA佳域
佳域35W双C口氮化镓充电器
佳域这款双C口氮化镓充电器采用黑色机身,折叠插脚设计,小巧便于携带。充电器支持35W PD快充,支持20V输出,并且支持3.3-11V3A PPS快充,能够满足安卓和苹果手机,以及笔记本电脑的充电需求,相当实用。
佳域这款充电器采用反激拓扑,固定电压输出,输出使用两路独立的降压电路进行降压输出,双口同时输出时也支持快充。充电器内置东科半导体的快充电源方案,内置DK045G合封氮化镓芯片搭配DK5V100R10M同步整流芯片,组成同步整流的合封氮化镓快充电源方案。
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佳域45W双C口氮化镓充电器
佳域45W氮化镓充电器配备时下热门的双USB-C接口,都支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充协议,具备5-20V五组固定电压档位以及3.3-21V2.25A一组PPS电压档位,支持功率盲插使用方便。功率的提升使其不仅可以充手机、平板等设备,也能满足部分笔电的快充需求。
充电头网通过拆解发现,这款45W氮化镓快充不仅外观一样,内部结构设计也和35W的相同。内置东科DK045G+DK5V100R10M高集成合封氮化镓快充电源方案,输出端也采用了云矽XPM52C高集成降压方案,极大简化电路设计同时降低系统成本。
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Lenovo联想
联想小新智能投影仪原装65W氮化镓充电器
联想这款充电器采用白色机身,固定插脚,标准的配机充电器设计。充电器支持65W PD快充,得益于通用的USB PD接口,这款充电器除了为配套的投影仪供电外,还能为笔记本供电,十分方便。
这款充电器采用反激拓扑,宽电压输出设计。充电器内置东科半导体的快充电源方案,为DK065G合封氮化镓芯片搭配DK5V100R10M同步整流芯片组成,通过拆解可以看到,东科这款氮化镓合封芯片电源方案的外围元件非常精简。
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QCY意象
意象40W 1A1C氮化镓充电器
意象推出的40W双口氮化镓快充采用折叠插脚,配合亮面外壳以及切面设计,体积小巧,外观精致。充电器支持40W输出功率,具备20V输出,支持笔记本电脑充电。还支持PPS快充,兼容主流的安卓手机快充。USB-A口也支持快充,实用性很好。
意象这款40W双口氮化镓充电器内部采用东科半导体的快充电源方案,采用DK036G氮化镓合封芯片搭配DK5V100R15S同步整流芯片组成,外围元件非常精简。输出使用云矽半导体XPD938协议芯片,集成度高,协议全面。输入滤波电容和输出固态电容均来自益阳万京源,整体做工扎实,用料可靠。
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充电头网总结
东科的采用的封装工艺有效提高适配器的功率密度,合封方案降低寄生参数影响的优势,进一步降低调试难度,降低成本,提高可靠性。多款知名品牌充电器都采用了东科的合封氮化镓电源方案,侧面证明了东科合封氮化镓芯片系列产品的质量,能够满足充电器厂商多种氮化镓快充设计,助力厂商的氮化镓产品加速上市,快速抓住市场机遇。
东科采用合封式控制器+驱动器+GaN HEMT方案,减小快充方案在高频下的寄生参数,从而降低了快充电源的调试难度,并达到了精简外围元器件、提高功率密度的目的,加快产品设计周期同时降低产品的成本,加速氮化镓充电器的普及,让充电器变得更加高效,推动绿色可持续发展战略和早日实现碳中的深远意义,为地球节能减排贡献一份力量。
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