尺寸仅1/5，GaN功率IC让笔记本电源再瘦身

近日，纳微 (Navitas) 半导体推出世界上最小的65W USB-PD (Type-C) 电源适配器参考设计NVE028A。市场上现有的基于硅功率器件的适配器尺寸约98-115cc，重量达300g，凭借Navitas 的GaN功率IC AllGaN在功率密度上的显著优势，这一方案的尺寸仅为传统适配器的1/5。

图：基于AllGaN功率IC的65W参考设计体积仅为45cc，重量仅60g

不仅尺寸小重量轻，NVE028A 采用了有源钳位反激 (ACF) 拓扑结构，开关速度比典型的转换器设计快了3-4倍，损耗降低40%，且有效降低了成本。该设计完全符合欧盟CoC Tier 2及美国能源部6级所规范的能效标准，在满负载下实现超过94%的最高尖峰效率。采用这一参考设计，电源设计人员面临的从新的USB Type C连接和USB PD的输出是否符合法定能效标准及产品成本等问题都能迎刃而解。

无论是传统的硅功率器件，还是分立的GaN器件，随着开关频率的提高，效率都会下降，AllGaN如何兼顾高开关频率和高效率呢？Navitas共同创始人兼CEO Gene Sheridan告诉21ic记者，AllGaN的秘密就是软开关。

图：AllGaN能够兼顾高开关频率和高效率。高开关频率实现小体积、低成本和更快速充电；高效率实现节能降耗

凭借创新的专有设计，Navitas的速度最快、能效最高的高压GaN功率FET，比基于硅的半导体快20 倍，比串迭式GaN快5 倍。与此同时，Navitas还设计出首个高速整合式GaN门极驱动器iDrive，比其它门极驱动器快3 倍。AllGaN将GaN逻辑、GaN驱动和GaN FET单片集成，大部分与频率相关的功率损耗都被消除，在高频状态仍能实现高效率。

 AllGaN是目前市场上独一无二的全GaN功率IC，Navitas也是世界上第一家和唯一的GaN功率IC 公司。Navitas 拥有强大且不断增长的功率半导体行业专家团队，拥有超过200项专利。 其公司名Navitas是“能量”的拉丁语，Sheridan表示，因为节能正是Navitas所有技术和创新的核心。除了NVE028A面向的消费类市场，GaN功率IC在LED照明、数据中心、电动车、太阳能等广阔市场都将大有可为。

中国电源协会理事长兼浙江大学电力电子技术研究所所长徐德鸿表示：“这是电源适配器设计的一大成就。我认为中国电源制造商一直在寻找这样的宽禁带功率组件，以进一步提高电源的效率和功率密度，从而满足客户的要求。Sheridan透露，随着包括中国在内亚太地区的客户对GaN功率IC越来越浓厚的兴趣，Navitas将在亚洲开设新的业务中心。

据Sheridan介绍，Navitas拥有强大的晶圆厂产能和装配能力。采用硅基GaN晶圆的标准CMOS，GaN epi 反应器只需6个月的交货时间。采用标准工艺及设备的标准QFN 封装，高速最终测试仪只需3个月的交货时间。Marketsandmarkets预测显示，全球GaN功率器件的市场规模2011年是将达到26亿美元，年复合增长率高达24.5%。Sheridan表示，2018年Navitas的主要产能还将大幅扩大，满足高速增长的市场需求。