纳微发布四款基于DPAK-4L封装氮化镓参考设计

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。

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，无需高压启动的关闭功能，就能满足待机功耗要求。

在发布会上，纳微半导体同时展示了多款基于GaNSlim系列氮化镓功率芯片开发的参考设计。接下来，充电头网将对这些参考设计进行详细介绍。

100W FlybackPFC

这是纳微半导体推出的一款100W单级PFC演示板，是一款基于氮化镓的高效电源转换方案，其输入电压范围为90Vac至264Vac，输出部分设计了三个端口，分别是两个USB-C接口和一个USB-A接口。其中，USB-C1接口支持多种电压输出，最高可达20V/5A，提供100W的最大输出功率，适用于高功率需求的设备。USB-C2接口的最高输出功率为22.5W，USB-A接口同样最大支持22.5W输出。

该演示板采用了单级反激PFC拓扑结构，板上搭载了IW3627 PFC控制器、NV6148 GaN功率器件、NV9701 SR控制器以及 KB4703GP 同步整流MOSFET。其中NV6148为GaNSlim系列产品之一，采用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，大幅降低了该方案的开关损耗，并且提升了功率密度。

从性能上看，该方案在220Vac满载条件下，它的转换效率达到93.07%，在90Vac输入的全负载情况下，效率依然保持在91%以上。该PCB的尺寸为60mm x 60mm x 20mm，总体积为72立方厘米。

75W TV Power demo

以上为纳微半导体针对电视电源适配器推出的演示板，该方案的输入电压范围为90Vac到264Vac，包含两个直流输出电压通道：DC1输出为12V/2.4A，最大功率28.8W；DC2输出为120V/0.35A，180V/0.35A，最大功率75W。

该设计采用PFC+QR模式来提高效率和减少功耗，主控制芯片为NV9510 搭配 NV6148 GaN功率器件，NV6148为GaNSlim系列产品之一，采用DPAK-4L封装。这种设计能够实现较高的效率，标示的效率在220Vac输入下为90.38%，而在90Vac输入时，满载时效率为89.01%。

从尺寸规格来看，这款PCBA电路板的尺寸为79mm×35.5mm×14.5mm，体积较小，适用于高密度集成的应用场景。通过GaN技术的应用和GaNSlim系列产品的加成，这款电源演示板能够在高频工作的情况下，保持较低的能量损耗，并且实现比传统硅基技术更高的效率和功率密度，非常适合应用在现代的电子设备中。

70W demo

以上为纳微半导体推出的一款70W氮化镓电源适配器方案，基于GaNSlim系列产品设计。该方案的输入电压范围为90Vac至264Vac，支持多种输出规格，包括5V/3A、9V/3A、15V/3A和20V/3.5A，最大输出功率可达到70W。该电源设计采用了基于反激式PFC的拓扑结构，主要控制器为NV9150，搭配NV6148 GaN功率器件，NV6148为GaNSlim系列产品之一，采用DPAK-4L封装。

该方案PCB尺寸为58.2mm x 58.5mm x 23mm，体积为78cc，效率在满负载（230Vac输入时）下可达到94.46%，在90Vac全负载时效率超过93.10%。

65W demo

以上为纳微半导体推出的一款65W氮化镓电源适配器方案，输入电压范围为90Vac至264Vac，支持宽范围的交流电输入。输出通过USB-C接口提供多种电压和电流选项，包括5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A，最高功率输出可达65W。

这款方案的设计采用了基于反激式PFC的拓扑结构，主电路部分采用了纳微半导体的GaNSlim系列氮化镓芯片，具体型号为NV6154C，搭配了控制器芯片NV9510。而在同步整流部分，则使用了NV9701控制器芯片。

该方案PCB尺寸为79mm×35.5mm×21.7mm，体积为60cc。在230Vac全负载条件下的效率为94.2%，在90Vac全负载下的效率为92.7%。

充电头网总结

纳微半导体GaNSlim系列氮化镓功率芯片的发布，电源管理领域迎来了更加高效、集成度更高的解决方案。通过纳微半导体自研的DPAK-4L封装技术和智能化设计，可显著提升系统的效率与性能，同时简化了设计流程，减小了产品的体积。这些突破使得GaNSlim系列在高功率应用场景中展现出了极大的潜力。

从单级PFC到适配器方案，GaNSlim系列的多款参考设计展示了纳微半导体的氮化镓技术在电源转换中的强大优势，也预示了未来高效电源设计的新方向。通过将控制、保护与驱动功能集成，GaNSlim芯片在优化能效、减少开关损耗方面取得了显著成果，为下一代电子设备提供了更加环保、节能的解决方案。