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[导读]氮化镓,是一种直接能隙的半导体,号称第三代半导体核心材料。而氮化镓能比硅承受更高的电压,拥有更好的导电能力。而氮化镓快充在2020年将迎来快速的发展,尤其是各大品牌手机厂商陆续入局,氮化镓充电器开始引发行业高度关注。

氮化镓,是一种直接能隙的半导体,号称第三代半导体核心材料。而氮化镓能比硅承受更高的电压,拥有更好的导电能力。而氮化镓快充在2020年将迎来快速的发展,尤其是各大品牌手机厂商陆续入局,氮化镓充电器开始引发行业高度关注。

据充电头网观察,氮化镓快充市场从概念走向量产民用化,仅用了不到两年时间。而在氮化镓快充的普及过程中,要说“第一个吃螃蟹的人”,当属RAVPOWER。作为一家颇具实力的知名跨境电商品牌,RAVPOWER涉足氮化镓快充至少领先同行半年,成为氮化镓快充行业的先行者。到目前为止,RAVPOWER旗下的氮化镓快充已多达四款,形成了强大的氮化镓快充家族整容。

同时充电头网也了解到,RAVPOWER在氮化镓快充上取得长足发展,离不开氮化镓芯片原厂纳微半导体的支持。据拆解资料显示,RAVPOWER旗下的四款氮化镓快充中,有三款产品均基于纳微半导体的高性能GaNFast氮化镓芯片开发,包括当时领先业界的45W氮化镓快充充电器;纳微半导体也为此投入了不少的人力和资源。

一、RAVPOWER联合纳微半导体开发氮化镓快充家族

充电头网通过拆解了解到,截止目前RAVPOWER已经联合纳微半导体推出了三款氮化镓快充产品,分别为RAVPOWER 45W氮化镓快充、RAVPOWER 61W氮化镓快充以及RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充。

1、RAVPOWER 45W氮化镓快充充电器

RAVPOWER 45W氮化镓快充充电器可以算得上是最早一批上架销售的氮化镓快充产品,也是氮化镓快充产品从概念走向量产的开端。这款充电器采用折叠插脚设计,体积小巧、轻薄,携带方便,输出支持最大45W的输出功率,并且具有5V、9V、12V、15V、20V五档USB PD输出,可支持手机、平板、笔电等数码设备快充。

通过充电头网的拆解,我们发现这款充电器里面的用料也是满满的黑科技,整体采用ACF拓扑架构,初级侧采用了两颗纳微半导体的NV6115GaNFast功率器件,搭配TI高频控制器UCC28780,实现高频开关,次级则选用MPS同步整流芯片搭配英飞凌MOS实现同步整流,最后通过伟诠协议芯片WT6615F实现输出控制。

RAVPOWER 45W氮化镓快充充电器内部核心功率器件——Navitas纳微NV6115。

2、RAVPOWER 61W氮化镓快充充电器

RAVPOWER61W氮化镓快充充电器给人最深的感受便是体积非常小巧,几乎只有苹果61W快充充电器体积的二分之一大小。性能方面,这款充电器除了支持PD快充之外,还支持APPLE2.4A、DCP协议以及QC 2.0、QC 3.0快充协议,可兼容笔记本电脑、手机、移动电源等设备快充。

用料方面,这款充电器使用的核心功率器件为纳微NV6115芯片,AC-DC部分分别采用安森美和德州仪器的控制器,初级侧由NCP1342控制纳微氮化镓芯片,次级侧由UCC24612控制恒泰柯同步整流MOS,最后通过伟诠WT6636F进行协议识别智能输出最佳充电功率。设计上,这款充电器内部设计布局合理,元器件焊接整齐紧凑,主要发热芯片打胶和配备散热片帮助导热,PCB板正背面也配有大块散热片来均匀散热。

RAVPOWER 61W氮化镓快充充电器内部核心功率器件——Navitas纳微NV6115。

3、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器

RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器呈方正圆角造型,配上可折叠插脚,使其非常节省空间,携带很方便。充电器的两个接口均支持QC2.0/3.0、AFC、FCP多个快充协议,C口还具备5/3A、9/3A、12/3A、15V/3A、20V/3.25A五组电压档位。双口最大输出分别为18W和65W,并支持智能降功率功能,两台设备充电时均能实现快充。

充电头网通过拆解发现,这款充电器输入输出端均设有小PCB板,充分利用内部空间减小产品体积,变压器和电容等打胶固定,电感包裹绝缘胶带,初级次级之间有绝缘板隔离,输出使用固态电容滤波。内部设计布局合理,元器件焊接整齐紧凑,整体做工为业界主流水准。

充电器整体采用开关电源+二次降压的架构,开关电源部分初级侧以纳微半导体NV6115为核心,并由安森美高频控制器控制,次级由MP6908A搭配万代MOS组成同步整流;DC-DC二次降压部分采用智融SW3515S和SW3516控制器,两口独立输出,支持功率智能分配并且集成度高。

RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器内部核心功率器件——Navitas纳微NV6115。

二、纳微半导体热门氮化镓快充方案介绍

据充电头网了解,纳微在氮化镓快充上,有源嵌位反激ACF和高频QR架构都有涉足,比如上文提到的三款氮化镓快充中,45W基于有源嵌位反激ACF架构开发,61W和65W均基于高频QR架构。

而从目前市场应用趋势来看,也以基于高频QR架构方案开发的氮化镓快充产品居多,纳微半导体的高频QR架构方案也获得了众多品牌的厂商采用。充电头网拆解发现,纳微NV6115、NV6117、NV6252等GaNFast功率芯片目前已被市场广泛采用,产品的性能获得了客户的认可并经过了市场的检验。

1、纳微半导体NV6115

Navitas纳微的GaNFast氮化镓功率芯片NV6115内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路,170mΩ导阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,采用5*6mm QFN封装,节省面积。

2、纳微半导体NV6117

Navitas纳微半导体NV6117氮化镓功率芯片内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路,120mΩ导阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,采用5*6mm QFN封装,节省面积。

3、纳微半导体NV6252

纳微半导体NV6252 GaNFast功率IC是全球第一款集成驱动的半桥氮化镓POWER IC ,它内置逻辑、驱动/保护等功能,并且可以灵活设置dv/dt。由于它的内阻300m导通阻抗以及具有非常小的寄生参数,已经广泛运用于中小功率高频软开关拓扑例如half-birdge、buck、boost、resonant等。

充电头网总结

氮化镓已经成为快充市场的主流,对于充电器而言,氮化镓在替代传统功率器件上,有着无可比拟的性能优势,带给了用户更好的使用体验。

作为全球首家GaN功率IC公司,纳微半导体公司拥有强大且不断增长的功率半导体行业专家团队。其多位创始人拥有的专利数超过200项;在材料、器件、 应用程序、系统和营销及创新成功记录的领域拥有丰富经验。

不得不说,在氮化镓快充的普及进程中,纳微半导体发挥着至关重要的作用,除RAVPOWER氮化镓快充家族外,纳微半导体还协助了小米、ANKER、AUKEY、Baseus、Belkin、HYPER JUICE等众多知名品牌完善其氮化镓快充家族的产品,并深受消费者喜爱;在目前市售热门的氮化镓快充充电器中,有半数以上的品牌均为纳微的客户。

氮化镓充电器可以实现体积小、重量轻;对于发热量与效率转化也有非常明显的提高。而未来的很多领域,氮化镓都会发挥重要作用。

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