镓未来G1N65系列氮化镓开关管在大功率电源场景应用案例汇总

来源:充电头网发布时间:2023-09-202189浏览

前言

随着氮化镓技术的发展和普及，氮化镓器件高频、高效率的特性可以有效降低损耗、减少发热，以提升整机性能。越来越多的的厂商陆续开始在高功率电源中采用氮化镓芯片。

镓未来作为行业领先的半导体企业，提供650V~900V氮化镓(GaN-on-Si)功率器件，其产品具有易于使用（兼容Si MOSFET驱动）、可靠性高、性能参数领先等优点，可提供PQFN、DFN、TOLL、TOLT、TO-252等贴片封装以及TO-220、TO-247-3L、TO-247-4L等插件封装全系列产品。目前镓未来旗下多款氮化镓芯片被联想、大疆、安克等多家厂商采用。究竟是何种魅力让镓未来芯片受到大厂青睐，下文中将为您详细介绍。

芯片简介

1、镓未来G1N65R035TB-N

镓未来G1N65R035TB-N，是一颗耐压650V，峰值耐压800V的氮化镓开关管，其导阻仅为35mΩ，Vth 4V，Vgs ±20V，采用TO-247-3L封装，处于行业领先水平。具有坚固的栅极，可以简化栅极驱动设计，提供最佳的性能和杰出的可靠性。

镓未来G1N65R035TB-N栅极支持±20V耐压，无需负压关断，可兼容传统Si-mos控制器。具有快速开关可降低开关损耗，低栅极电荷降低高频开关下的驱动损耗，反向续流具有极低的VF，降低死区时间的损耗。低反向恢复电荷适合于硬开关桥式应用，800V的高峰值耐受增强了器件的可靠性。

使用G1N65R035TB-N可提高转换能效，高频开关有助于减小电源体积，还可降低产品的散热需求，减小尺寸和重量，更低的运行温度提升了安全性和可靠性。

G1N65R035TB-N适用于硬开关桥式电路，比如连续电流模式图腾柱无桥PFC或逆变器、（双向）带同步整流HVDCBuck降压电路或Boost升压电路，也适用于高频高效率移相全桥、LLC或其他软开关拓扑，功率范围2KW-6KW。

2、镓未来G1N65R050TB-N

镓未来G1N65R050TB-N，是一颗耐压650V，峰值耐压800V的氮化镓开关管，其导阻仅为50mΩ，Vth 4V，Vgs ±20V，采用TO-247-3L封装，处于行业领先水平。并具有坚固的栅极，可以简化栅极驱动设计，提供最佳的性能和杰出的可靠性。这里作为图腾柱PFC的快速半桥使用。

镓未来G1N65R050TB-N栅极支持±20V耐压，无需负压关断，兼容传统控制器。高开关速度可降低开关损耗，低栅极电荷降低高频开关下的驱动损耗。反向续流具有极低的VF，降低死区时间的损耗。低反向恢复电荷适合用于硬开关桥式应用，800V的高峰值耐受增强了器件的可靠性。

3、镓未来G1N65R150TA-N

镓未来氮化镓开关管G1N65R150TA-N，是一颗耐压650V，峰值耐压800V的氮化镓开关管，导阻为150mΩ，采用TO220封装，处于行业领先水平。器件具有坚固的栅极，可以简化栅极驱动设计，提供最佳的性能和杰出的可靠性。

镓未来G1N65R150TA-N栅极支持±20V耐压，无需负压关断，兼容传统控制器。高开关速度可降低开关损耗，低栅极电荷降低高频开关下的驱动损耗。反向续流具有极低的VF，降低死区时间的损耗。低反向恢复电荷适合用于硬开关桥式应用，800V的高峰值耐受增强了器件的可靠性。

4、镓未来G1N65R150PB-N

镓未来G1N65R150PB-N是一颗耐压650V的氮化镓功率器件，瞬态耐压800V，标称导阻150mΩ，栅极耐压支持±20V，可使用传统硅MOS驱动，相比增强型氮化镓，大大简化栅极驱动电路设计，其采用PQFN8x8封装，散热焊盘为源极，可以有效减小高频走线面积，提升EMI性能。

G1N65R150PB-N详细资料如上。

5、镓未来G1N65R240PB

镓未来G1N65R240PB，是一颗采用PQFN8x8封装的氮化镓功率器件，其耐压值为650V，瞬态耐压高达800V，导阻240mΩ，栅极耐压支持±20V。G1N65系列场效应管是市场上所有宽带隙器件中具有最可靠的栅极和最低反向电压降的氮化镓(GaN)场效应晶体管。只需要简单的栅极驱动，便能提供一流的性能和出色的可靠性。

这款芯片栅极电压阈值较高，无需负压关断。快速开/关速度，减少开关损耗。在高频条件下，由于超低栅极电荷和其简单的栅极驱动，其具有最低的驱动器消耗。在所有SiC和GaN FETs中，其关断状态的反向导通VF最低，减少了死区损耗。具有超低反向恢复电荷，适用硬开关桥应用。瞬态耐压值高达800V，具有更高的可靠性。可以应用于使用QR或ACF反激拓扑的高频紧凑型充电器，半桥降压/升压，图腾杆PFC电路或逆变电路以及高效/高频LLC或其他软开关拓扑。

实际应用案例

1、联想拯救者笔记本140W氮化镓充电器

联想这款专为笔记本而生的充电器，整体机身呈黑色，外壳亮面磨砂撞色处理，造型看起来棱角分明，但实际持握边缘并不硌手，在插脚处采用亮面设计，反差突显出LEGION品牌和140W输出功率。

通过测量，测得充电器机身尺寸为64.94*66.83*30.48mm，算得充电器体积约为132.28cm³，功率密度约为1.06W/cm³，与苹果140W充电器相比，体积缩小了35%，优势十分明显。

充电头网拆解发现，其内部的PFC升压开关管采用镓未来G1N65R150PB-N。

而AHB半桥氮化镓开关管，采用的是两颗镓未来G1N65R240PB。

2、电小二1000Pro户外电源

这款1000Pro户外电源内置1002Wh电池，支持交流快充和太阳能快充，1.8小时即可将户外电源完全充满。双向逆变模块额定输出功率为1000W，支持2000W峰值输出，同时采用了时下非常前沿的氮化镓双向逆变器技术，开创氮化镓在户外电源领域的应用，下面就一起看看这款户外电源的拆解。

电小二户外电源1000Pro采用94V-0级（最高防火等级）材质外壳设计，拥有经典黑橙配色款以及米白配色的沙金款可选，均严格按照汽车行业标准增加多重防撞保护机制，拥有9级防震和符合美国UL安全跌落标准，即使车辆后备箱或是移动过程中遇到意外碰撞情况也能有效防护。

氮化镓开关管采用4颗镓未来G1N65R150TA-N。用于全桥LLC和逆变整流功能。

此外还采用两颗镓未来氮化镓开关管G1N65R050TB-N。用于图腾柱PFC电路。

3、Anker 767户外电源

最近ANKER安克推出的一款767户外电源，输出功率2300W，容量2048Wh。采用方便搬运的拉箱式设计，功率大的同时各方面性能表现都非常优异。此外还采用了时下非常前沿的氮化镓双向逆变器技术，开创氮化镓在户外电源领域的应用。

安克这款 767 氮化镓户外电源整体为灰色色调，外壳磨砂抗指纹。该产品配备三种类型的接口，分别置于左、中、右三个区域，其中左侧区域配有3个AC圆头插孔，区域右上角是AC插孔控制开关；中间区域为2个点烟器插口，区域右上角是对应的模块控制开关；右侧区域配有2A3C接口，其中USB-A接口支持12W输出，USB-C接口支持100W快充。

这款户外电源采用两颗镓未来G1N65R035TB-N氮化镓开关管。用于图腾柱PFC电路。

4、HDPLEX氮化镓PC电源

HDPLEX针对微电脑市场需求打造了一款氮化镓PC电源，体积仅有 SFX 电源三分之一大小。

HDPLEX 氮化镓电源采用了先进的 PFC + LLC 架构，其满载效率达到 94%。铝合金机身无风扇被动散热方案，让它实现零噪音运行，这对微型主机来说尤为重要。输出接口带有 24pin、8pin、4pin，都是电脑上最常用的接口。

从内部 PCBA 图可以看到，该电源采用4颗镓未来G1N65R240PB氮化镓芯片。

5、大疆100W双USB-C氮化镓桌充

无人机巨头大疆，也推出了一款100W的双USB-C接口充电器。这款充电器双口均支持100W输出，并且双口输出总功率为100W。与常见的充电器不同，大疆这款充电器并未采用折叠插脚，而是采用八字线插座，方便使用不同长度的电源线，满足长距离使用。

充电器机身方块造型，外壳磨砂抗指纹，正背面边缘均倒角处理，机身设有8字输入插口，独立模块设计。另一端设有两个USB-C接口，接口边缘倒角亮面设计，并印有区别标识。

这款大疆桌充内置的PFC升压开关管来自镓未来，型号为G1N65R240PB。

充电头网总结

珠海镓未来科技有限公司是行业领先的高压氮化镓功率器件高新技术企业，致力于第三代半导体硅基氮化镓 (GaN-on-Si) 研发与制造。产品具有易于使用（兼容Si MOSFET驱动）、可靠性高、性能参数领先等优点，可提供PQFN、DFN、TOLL、TOLT、TO-252等贴片封装以及TO-220、TO-247-3L、TO-247-4L等插件封装全系列产品，为市场提供高效、节能环保的下一代功率器件。产品涵盖小功率（<300W）、中功率（300W~1kW）和大功率（1kW~6kW），在国内率先实现全功率范围氮化镓器件的量产。重点市场包括消费电子、电动工具、数据中心、便携储能、微型逆变器、电动汽车、智能电网和工业市场。丰富的应用方案包括PD快充适配器、电动工具充电器、电机驱动、超薄TV电源、新国标EBIKE电源、LED驱动电源、储能双向逆变器、电池化成电源、ICT服务器电源、算力电源、车载双向DC-DC等。

自2020年成立以来，镓未来已获专利近60项。2022年获得本土创新创业团队，广东省博士工作站，国家级“高新技术企业”，广东省“创新型中小企业”，广东省“专精特新”中小企业，“氮化镓器件900V系列产品”与“650V/035大功率产品”被评为省名优高新产品，澳门BEYOND Award消费科技创新大奖，2023年度最佳功率器件/宽禁带器件，2023创客广东半导体与集成电路专题赛企业组一等奖，2022-2023中国半导体市场最佳产品和最佳解决方案。

充电头网了解到，镓未来G1N65系列的开关管拥有卓越的性能，包括高栅极电压阈值、坚固的栅极结构、开关速度高、卓越的耐压能力以及低导通电阻。此外，其栅极驱动电路设计非常简单，有效降低了开关损耗，显著提升了整机的效率。采用G1N65系列开关管还可以帮助厂商降低生产成本，因为只需基本的栅极驱动电路，就能提供一流的性能和可靠性，而且可替代性较低。现如今，镓未来的开关管已成功进入了大疆、安克、联想等大厂的供应链，在这个竞争激烈的市场中占据了重要地位。