跟着便携电脑的尺度越来越小，分量越来越轻，从前作为电脑的“小尾巴”的电源适配器现在好像要叫“大尾巴”了!电源适配器怎么完结小型化，来配得上越做越小的便携电脑则成为一项有必要考虑的问题。
从功率器材开展来看，从NPN型功率器材开展到MOS管功率器材只用了大约10年的时刻，功率器材的尺度缩小了5倍;而在运用硅MOS管的30年期间，器材的尺度并没有进步许多，功率虽然有10%的进步，可是器材尺度缩小还不到10%;直到包含GaN在内的新资料呈现后，不到3年的时刻，功率器材的功率及尺度的进步又持续加快。在未来的十年，估计将在2025年再次进步3~5倍，别的，功率也会到达95%~99%。由此看来，新资料的开展会是功率器材开展的重要促进要素之一。
图1 功率器材的开展
作为世界上第一家也是仅有的氮化镓(GaN)功率IC公司，纳微(Navitas)也正是看到了这一开展规律，最早选用新式GaN功率芯片——AllGaNTM。新式功率芯片为功率器材带来了速度和功率两方面的进步。
因为硅资料的结构特性所限，一向无法一同满意速度和功率作为功率器材的两大规划参阅方针。AllGaNTM经过装备新式拓扑——有源钳位反激 (ACF) 拓扑结构和新资料，并将驱动和GaN集成到一同，然后完结开关速度和功率两者的一起进步。新功率器材能够供给高达400MHz的开关速度，其速度比典型的转化器规划快了3至4倍，损耗下降40%，密度进步达5倍，体系本钱也会下降20%，然后完结更小的尺度和更低的本钱。该规划彻底契合欧盟CoC Tier 2及美国能源部6级 (DoE VI) 所规范的能效规范，更在满负载下完结超越94%的最高尖峰功率。
图2 AllGaNTM功率IC器材结构
单芯片GaN功率IC与半桥GaN功率IC
纳微在推出AllGaNTM平台后，针对新式资料GaN先后推出了两类功率IC，即单芯片GaN功率IC和半桥芯片GaN功率IC。
纳微单芯片GaN功率IC是一款在650V下的单片式集成产品。该款产品选用5mm x 6mm QFN规范封装。考虑到本钱问题，纳微单芯片GaN功率IC整个系列只用了这样一个封装方法。驱动选用内置驱动，高压信号输入时，即可实轻松现功率转化。纳微一起创始人兼首席执行官Gene Sheridan介绍称，经过这样的驱动器整合，以软开关为例将单芯片GaN功率IC与硅器材比照的话，硅器材电压上升速度很快，会有暗影。而选用单芯片GaN功率IC器材，开关速度到1M时，开关电压为500V，由此可见，选用单芯片GaN功率IC器材彻底没有开关损耗， EMI功能也很好。
图3 单芯片GaN功率IC与硅器材的比照
半桥GaN功率IC是纳微另一个系列，相同驱动一个软开关模型(600V/2MHz)作用如图4所示，由图4能够看出，半桥GaN功率IC基本上能够完结安稳、无过冲的信号输出。
图4 半桥GaN功率IC与硅器材的比照
假如使用分立器材做功率芯片，需求多元器材，包含用于阻隔电源、阻隔驱动、死区时刻及稳压器等，电路结构相对杂乱。而假如用纳微的AllGaNTM，因为其间现已集成除操控芯片之外的一切驱动到器材中，工程师规划时只需求两片芯片就能够本来杂乱的电路规划，因此规划简练。
图5 其他GaN做的电路规划图
图6 纳微AllGaNTM完结的电路规划图
65W USB-PD适配器参阅规划
作为本次纳微发布的最新计划——65W USB-PD适配器参阅规划，能够做不同电压输出及新式规范的电源适配器。高频及高效的AllGaN™功率IC，可缩小变压器、滤波器和散热器的尺度、减轻分量和下降本钱。比较现有的根据硅类功率器材的规划，需求98-115cc(或6-7 in3)和分量达300g，根据AllGaN™功率IC的65W新规划体积仅为45cc(或2.7 in3)，而分量仅为60g。根据参阅规划的电源适配器的体积和分量仅为现在市面上遍及在用的根据硅的便携电脑的65W适配器的五分之一。
图7 左为联想笔记本适配器，由为纳微参阅规划
如此小的体积是否会影响散热呢?因为选用软开关方式，开关损耗是没有的，只需求考虑导通损耗。而经过计划规划，整个功率得到进步，然后使封装不必规划的像硅的那么大，也就是说，全体计划规划又能够下降导通损耗，因此一般状况能够疏忽。
图8 纳微65W USB-PD适配器参阅规划
纳微半导体出售和营销副总裁Stephen Oliver表明：“笔记本电脑的电源适配器总算和它所充电的笔记型电脑相同变得轻浮细微，而且价格实惠。电源的规划人员面对几个相冲突的业界应战，重新的USB Type C衔接和USB PD (电力运送) 的输出是否契合法定的能效规范，一向到本钱等相关问题。纳微的单芯片GaN功率IC可一同到达高速运作及高功率，其规划的计划满意一切这些应战;与老式慢速根据硅的半导体规划比较，本钱附近乃至更低。”
纳微的未来优势及未来开展规划
选用GaN-on-Si晶圆规范的CMOS，GaN epi反应器只需6个月就能够完结交货。未来Navitas会持续大力重视我国商场，认为工程师规划相关计划供给技术支持。器材选用规范工艺及设备的规范QFN封装，Navitas先进的高速终究测验只需3个月就能够完结交货，未来还将持续扩展供应链合作伙伴，包含在我国树立规划研制中心，协助我国工程师完结更完美的规划。
图9 纳微一起创始人兼首席执行官Gene Sheridan
当谈及纳微产品是否能够使用到其他范畴，Gene Sheridan表明，单芯片GaN功率IC与半桥GaN功率IC不只能够用于，基本上能够用于一切AC-DC电源使用，从20W到千W级，都是咱们的方针商场。消费类产品仅仅咱们的切入点，假如消费类产品没有问题，基本上就能够使用到一切其他类型产品。别的，假如要有其他企业进入，纳微也欢迎职业良性竞赛，现在咱们的产品比同类产品抢先至少两到三年，咱们也会持续推出新产品来满意广阔工程师规划需求。
