引领行业革新：氮矽科技AC-DC氮化镓集成芯片，为高效电源解决方案注入新活力

前言

随着科技的不断进步和消费者对高效、便携、绿色能源的需求日益增长，氮化镓市场呈现出迅速发展的趋势。作为一家专注于氮化镓功率器件及其驱动芯片的研发和销售的公司，氮矽科技最近推出一款AC-DC氮化镓集成芯片DXP8001FA，丰富了产品种类。可以更好地满足市场对氮化镓产品的多样化需求，并不断推出符合不同领域需求的应用解决方案，为客户提供更高效、更可靠的产品和服务。

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DXP8001FA产品图

DXP8001FA为高效电源解决方案注入新活力

DXP8001FA是一款高度集成的650V、165mΩ GaN AC-DC功率转换芯片，它通过将高压GaN与AC-DC控制芯片集成在一起，有效降低了电路设计和调试的难度。这款芯片的优势在于它可以简化电路设计、减小PCB占板面积，并降低产品调试的难度。除此之外，它还具有宽VCC工作电压范围(9V-85V)，可以覆盖3.3V-21V的PD/PPS输出范围，且无需额外的VCC绕组或线性降压电路。这些特点使得DXP8001FA成为高效、紧凑、高性价比的功率转换解决方案。

DXP8001FA应用原理图

DXP8001FA具有高效、稳定、低损耗、易于使用的特点，有效提升了应用工程师的使用体验：

1、完善的各项保护及自动恢复功能

VCC过压/输出过压保护

当VCC或输出电压超过预设阈值时，过压保护电路会立即采取行动。会立即停止芯片驱动输出并进入重启模式。这种保护措施可以有效避免电路中的元器件过载或损坏，从而避免电路故障或火灾等危险情况的发生。

发生保护，停止驱动输出,开始进入Restart过程

OPP （过功率）保护

通过监测COMP电压，OPP保护电路判定功率是否超过设定值并采取相应的保护措施。当COMP电压超过VOPP并持续42ms以上时，芯片判定为OOP保护并进入重启模式。此保护措施能有效保护设备免受电流过载、短路等多种故障影响，增加产品可靠度与使用寿命。

BROWN IN

在系统启动过程中，PWM控制器会发送一系列的脉冲进行各种检测，其中一项就是BROWN IN检测。在这个阶段，如果从FB PIN流出的电流大于IBIN（~95UA），那么芯片就会判定BROWN IN认定条件已经满足，然后进行正常的启动过程。如果在 BROWN IN检测阶段未满足这个条件，那么在发送一系列窄脉冲之后，芯片将会重启。

BROWN OUT

在芯片的正常工作过程中，当原边MOS管导通时，会检测FB引脚的电流。如果该电流小于IBNO（~85UA），并且持续时间≥42毫秒，那么芯片将判断VBULK电压过低，发生BROWN OUT现象。在这种情况下，芯片将驱动输出并进入重启过程。

CS短路保护

如果GaN管导通3.6微秒后，CS电压仍未达到VCS_Sh（-50MV）阈值，那么芯片将被迫关闭驱动器。如果这种情祝在连续三个周期内出现，芯片将进入保护和重启模式。可以保证芯片的安全和可靠性，并防止进一步的故障发生。

发生保护，停止驱动输出，开始进入Restart过程

除了上述保护机制，DXP8001FA还提供了其他重要的芯片保护机制，包括输出同步整流短路保护、过温保护 (OTP)以及逐周期最大电流限制等。这些保护机制有助于确保芯片的安全性和稳定性，提升芯片的使用寿命以及产品的可靠性。

2、专有的软启动电路可以降低SR VDS应力

当电源上电时，由于输出电压会瞬间上升，这可能会引起过高的电压应力，导致器件损坏或降低其寿命。为解决此问题，DXP8001FA采用多段启动方式，通过逐渐增加输出电压，根据不同负载和输出条件调整工作模式为DCM/QR。在轻载情况下，芯片将进入Burst模式以提高效率。通过采用多段启动方式和根据负载和输出条件调整工作模式，DXP8001FA能够有效地解决电源上电时的问题，并根据实际需求提供高效的电源输出。

3、超低的寄生电感

当前65W PD充电器的常见解决方案是采用普通的分离控制器与外置GaN相结合。然而，在高频条件下，这种方案的PCB走线和芯片封装内部的寄生电感会产生更为严重的干扰。与之相比，DXP8001FA芯片内置了等效电路，能够在高频条件下仅存在一种寄生电感，从而提高了系统的稳定性。此外，该芯片外围电路十分简单，极大减少了产品在进行PCB布局时的时间花费，并降低了产品调试的难度。

4、优化的各点效率-容易满足能效标准

DXP8001FA采用DFN8×8封装，有效解决了大功率段设计及应用中芯片温升较大的问题。其130KHZ的开关频率使得该芯片适用于各种需要高效率、高功率密度和良好散热性能的电源产品，如开关电源、适配器、电动汽车充电桩等。针对PD/快速充电的不同输出电压需求，它可以调整为在不同负载和输出条件下工作于DCM/QR模式，并在轻负载条件下工作于突发模式，以提高效率并满足不同能效标准的需求。

氮矽科技PD65W（2C1A）参考设计

当前，全球范围内的政府和组织都在强调能源效率提升和碳排放减少的重要性。而在节能电源中，氮化镓发挥着举足轻重的作用，其能够提高效率，降低转换过程中的功率损失。相较于传统的硅基MOSFET，GaN集成芯片在器件尺寸、导通电阻以及工作频率等方面具有显著优势。利用GaN集成技术，可以缩小解决方案的整体尺寸，提升效率；同时降低设计难度，使设计人员能够设计出更高效、紧凑的电源解决方案。

DXP8001FA充分结合高效率、高功率密度、高可靠性和高开关频率等特性，打破了传统AC-DC转换器的局限，极大地简化了AC-DC转换器的设计和制造过程。

氮矽科技拥有最全氮化镓产品线，全面布局氮化镓市场

DXP系列使用了PWM控制器与氮化镓晶体管集成技术，简化PCB布板设计，具有低损耗、低成本、高可靠性等特点。在DXP8001FA的基础上并计划推出针对65W以下PD和适配器市场的AC-DC氮化镓集成芯片。此外，氮矽科技还拥有DX系列（650V GaN HEMT）、DXC系列（PIIP GaN驱动集成系列）、DX Driver以及即将推出的低压GaN系列。全面的氮化镓产品线，显示了氮矽科技在氮化镓领域的丰富技术积累，使其在工业领域市场具有较高的竞争力和市场地位。