十年磨一剑，纳微发布全新GaNSlim氮化镓功率芯片

前言

2024年10月14日，纳微半导体正式发布了全新一代高度集成的氮化镓功率芯片产品——GaNSlim系列，并于10月15日在深圳召开了全球发布会，这也是纳微半导体自2014年成立以来，十年坚持不懈，致力通过GaN引领电源革命的成果。

作为全新的氮化镓功率芯片，GaNSlim采用纳微专利的DPAK-4L封装，具有高散热性能，通过集成驱动、控制和保护，以及内置的智能化电磁干扰(EMI)控制和无损电流感测功能，使得系统设计变得最为简单、设计进展更快速和产品尺寸更小巧。此外，由于具备低于10µA的超低启动电流和超低待机电流，GaNSlim可与SOT23-6控制器兼容，无需高压启动功能，就能满足待机功耗要求。

集成的无损电流检测功能可以省去外部电流检测电阻，优化了系统的效率和可靠性。过温保护功能确保了系统的鲁棒性，自动睡眠模式提高了轻载和无负载时的效率。EMI优化功能减少了外部元件的数量、系统成本和优化了EMI性能，同时大大节省了电源开发人员的研发时间和成本。

充电头网作为受邀媒体，对这款芯片表现出极大的兴趣，因此特别采访了纳微半导体消费市场部负责人詹仁雄，以了解更多相关信息。

1、充电头网：针对隔离和非隔离拓扑的优化设计在GaNSlim系列中得到了体现，可以说下GaNSlim 功率IC如何针对不同拓扑结构进行优化？

纳微半导体：在隔离型拓扑，如反激式（flyback），由于开关速度要求相对较低，设计时将开关速度调节得较慢。这种设计使得产品能够更好地适配现有反激电路，优化能效和电磁干扰（EMI）表现。相对而言，非隔离型拓扑，如功率因数校正（PFC）电路，对开关速度和频率的要求较高，GaNSlim系列在这些方面进行了优化，以确保其效率达到最佳状态。

2、充电头网：在此次发布的GaNSlim产品中，采用了无损的电流感测功能。与传统的电流感测方式相比，这种功能带来了哪些效率提升？

纳微半导体：GaNSlim系列产品的一项关键创新是无损电流感测技术。传统电流检测需要在功率器件上加装采样电阻，这不仅增加了额外损耗，导致效率下降，通常在65W的应用中会造成0.3%到0.5%的效率损失，还可能导致局部热点，增加热管理难度。实验表明，传统方法中采样电阻的温升可高达80℃，进一步挑战充电器及其它电源设备的设计。

为了解决这些问题，GaNSlim系列引入了类似镜像电流源的无损电流感测技术。在进行电流检测时，完全不引入额外损耗，与传统电流检测设备相比，整体效率提升达0.3%到0.5%。此外，这种无损电流感测方式避免了额外热点问题，使充电器等设备的系统设计更加高效和稳定。

3、充电头网：在减少电磁干扰方面，GaNSlim产品达到了3-5dB的改进。这种改进在电源设计中有多重要？如何帮助开发人员应对EMI挑战？

纳微半导体：电磁干扰是电源设计中的关键挑战，尤其是在确保充电器在效率和体积达标后，仍需符合相关EMI标准。GaNSlim系列产品在此方面表现出色，提供了3到5 dB的EMI改善，意味着工程师在调试时无需额外调整外围电路，只需直接替换为GaNSlim产品，即可实现所需的EMI性能。这种便捷性显著缩短了研发和调试时间，提高了工作效率。

4、充电头网：与传统硅基解决方案相比，GaNSlim通过减少外部元件和集成多项功能，具体可以降低多少系统成本？在高效电源设计中，这种成本的下降对产品的价格竞争力有何影响？

纳微半导体：GaNSlim的设计通过减少外部元件降低系统成本，具体而言，每台充电器可节省约1至3元人民币。这在充电器制造商的整体系统成本中占据了重要地位，有助于提升产品的市场价格竞争力。在当前竞争激烈的市场环境中，任何成本的降低都可能为客户带来显著的利润回报。

5、充电头网：通过减少外部元件，GaNSlim是否在降低故障点方面显著提升了系统的可靠性？相较于传统方案，系统的平均无故障时间（MTBF）是否得到了明显改善？

纳微半导体：GaNSlim系列在提高系统可靠性方面也做出了显著贡献。减少外部元件不仅降低了潜在的故障点，也提高了产品的平均无故障时间。纳微已累计出货超过1.7亿片产品，随着出货量的增加，产品的可靠性持续提升。根据内部计算，纳微的FIT（故障率）值已降至0.16，相较于同类产品有显著改善。随着产品在市场上的推广和使用，FIT值仍在不断降低，这增强了客户对纳微氮化镓产品的信心，证明采用纳微技术能够有效降低失效率，显著提升产品的整体可靠性。

充电头网总结

GaNSlim系列的发布标志着纳微半导体在氮化镓技术领域的又一次突破，展现出其在功率管理解决方案中的强大实力。通过独特的DPAK-4L封装和集成技术，GaNSlim不仅优化了设计流程，还在性能和效率上实现了质的飞跃。超低启动电流和无损电流感测功能的结合，使得系统的稳定性和可靠性显著提升，为工程师们提供了更高效的设计选择。

此外，GaNSlim在电磁干扰控制方面的改进，以及减少外部元件的设计，都为产品的市场竞争力注入了新的活力。这些创新不仅降低了生产成本，更为用户带来了更可靠的使用体验。