2025年7月31日，充电头网举办的2025世界氮化镓大会顺利落幕，本次线上研讨会邀请到纳微半导体资深主任现场应用工程师王同富为大家带来精彩演讲。
本场演讲中王同富以“GaNSlim 2.0：开启电源极简设计”为主题，探讨了纳微第二代GaNSlim氮化镓功率芯片产品，其基于纳微第一代GaNSlim产品，集成PWM控制器，延续了GaNslim优秀的性能：数字化EMI、良好散热、无损检测、支持零待机功耗。此外，GaNSlim 2.0还具备数字化的OCP过流点设置，无需HV启动电路，无需VCC LOD，内置LPS，以及所有其他保护。同时，全新的NV9801高频AHB方案让开关电源运行更加“快、稳、强”，进一步发挥氮化镓的高频特性，其主动式ISAT保护功能，为氮化镓高频工作“保驾护航”。
纳微的集成氮化镓功率芯片产品经历了多个代际演进。Gen1.0系列，GaNFast品牌诞生，通过集成驱动，实现更佳稳定性，解决分立氮化镓可靠性差以及EMI差的问题；Gen2.0系列GaNFast采用QFN6*8封装提升氮化镓散热性能，同时换用6英寸晶圆，进一步降低成本；Gen3.0系列GaNSense品牌诞生，耐压能力进一步提升到700V。
而到Gen4.0系列，工艺和设计继续迭代，成本更低，且通过增加turn off EMI，改善器件EMI特性；Gen4.0系列GaNSense Control产品线则通过将PWM控制芯片集成，进一步降低外围零件；Gen4.5系列GaNSense Half-Bridge半桥模块诞生，其内置双向检测技术，可适用于各类电机应用场景；Gen4.5系列GaNSlim和GaNSlim Control陆续面世，其通过提升封装散热能力和制造工艺；首次数字化EMI控制，实现0功耗待机，同时合封氮化镓GaNSlim Control还进一步降低外围器件，适合空间敏感场景应用；在即将到来的Gen5.0系列，纳微将进一步提升氮化镓的耐压水平，提升8英寸晶圆良率，并实现于Gen4.5系列P2P兼容，助力客户高效、低成本切换Gen5.0系列氮化镓产品。
从GaNSense到GaNSlim 1.0系列带来如下性能提升：在封装层面，GaNSlim换用DPAK-4L封装，1.9mm的高度有助于器件温度；EMI层面，GaNSense还需要外部元件控制EMI，而GaNSlim内置智能dv/dt控制器，可减少元件数量，实现3-5dB的EMI改善，EMI抑制器件数量需求更少；在热性能层面，GaNSlim热性能更优，散热效果更好；在静态电流层面，GaNSlim进一步降低到10μA，可适配市面包括SOT23-6在内的所有控制器，并可搭配待机0功耗方案实现待机零功耗产品；而在外围元件数量层面，GaNSlim仅需2个元件，外围更简洁。
GaNSlim 1.0系列数字化 +零功耗”解决方案，具备以下六大性能优势：最大800V瞬态耐压；超低待机功耗和启动电流；散热更容易；延续无损电流采样技术；外围电路极其简单；轻松搞定EMI。
GaNSlim 1.0系列有两大关键价值，其一便是“优化器件温度”。实测115Vac输入20V 5A输出输出条件下，相同参数器件在老化测试2小时后，GaNSlim器件相较于QFN 6*8器件温度低7.7℃。可简化散热措施。
另一大应用价值便是“优化EMI”，GaNSlim内置智能dv/dt控制器，相对于上一代产品设计极简，降低EMI抑制元件数量的同时，EMI性能更优。
而GaNSlim 2.0在GaNSlim 1.0基础上集成控制器，形成六合一设计，效率更高，EMI性能更好，待机功耗更低、产品更可靠，且制造工艺简单，支持单面贴装工艺。
GaNSlim 2.0具备九个特性：其一是80V宽范围VCC，可适配宽输出电压范围USB PD适配器；其二是无损耗GaN检测，通过直接GaNFET电流感应减少Rcs功率损耗，PCB布局更简单，散热效果更好；其三是支持高频特性，支持125kHz/225kHz/450kHz，满足不同系统设计，实现高峰值功率和高功率密度；其四是DPAK-4L封装优势，与QFN相比散热更好；其五是内置LPS功能，当次级侧没有电流/功率限制时保护系统，非常适合多口快充应用；其六是内置GaNFET保护, 当RCS短路时自动触发保护，同时内置栅极驱动器，确保GaNFET稳定性；其七是无负载待机功耗小于20mW；其八是轻负载高效率；其九是EMI性能优异。
搭载NV9560的65W demo体积为50*25*23mm，功率密度可达2.26W/CC，且直观可见器件外围非常精简，非常适合空间紧凑设计应用。
上述demo在150V 60Hz条件下，效率可达93%以上，230V 50Hz条件，效率可达94%以上；同时EMI性能优异，无需复杂调试便可达成。
纳微还推出AHB平台产品，适合PD3.1此类大功率场景应用。其具备四大优势：该系列产品采用高集成度半桥，集成驱动和上管自举，支持智能DVDT控制；同时支持辅助管ISAT保护、CS开路、短路保护、输出OVP、UVP、SCP等健全保护功能；该系列产品还内置数字EMI调节器，在节省磁珠、贴片电容、共模电感等外围器件的同时，轻松解决EMI难题；另外，该系列产品支持先进工作模式，内置ZSM、VSM、DCM、burst mode模式，并支持锁定谷底，解决纹波和噪声问题。
在实际性能测试中，对比友商产品。纳微AHB平台在AC ON/OFF 辅管电流波形、输出跳变辅管电流、最大工作频率、最大占空比、谷底锁定、PFC通信以及工作模式上均有优势。
在140W demo设计中，实测纳微方案可在极限体积设计条件下，90VAC最高实现94%以上效率，264VAC最高可实现96%以上效率，同时温度满足新国标规定。
充电头网总结
充电头网了解到，纳微半导体是唯一一家全面专注下一代功率半导体事业的公司，于2024年迎来了成立十周年。GaNFast氮化镓功率芯片将氮化镓功率器件与驱动、控制、感应及保护集成在一起，为市场提供充电更快、功率密度更高和节能效果更好的产品。性能互补的GeneSiC™碳化硅功率器件是经过优化的高功率、高电压、高可靠性碳化硅解决方案。重点市场包括移动设备、消费电子、数据中心、电动汽车、太阳能、风力、智能电网和工业市场。纳微半导体拥有超过300项已经获颁或正在申请中的专利。纳微半导体于业内率先推出唯一的氮化镓20年质保承诺，也是全球首家获得CarbonNeutral认证的半导体公司。
以上便是本次纳微GaNSlim 2.0：开启电源极简设计主题演讲的全部内容，感谢您的阅读。
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