2023年3月16日，2023（春季）亚洲充电展在深圳成功举办，展会同期还举办了2023（春季）全球第三代半导体产业峰会，并邀请了15位行业大咖现场与大家探讨第三代半导体，对氮化镓、碳化硅的应用技术以及产业的未来发展进行探讨和分享。

苏州英嘉通半导体有限公司 功率应用副总监 刘亮先生为大家带来《氮化镓功率器件在大功率电源的应用介绍》主题演讲，主要介绍了D-mode/CASCODE结构氮化镓器件的优势，以及英嘉通此类产品的信息。

刘亮先生现任苏州英嘉通半导体有限公司 功率应用副总监 毕业于长江大学自动化专业；8年开关电源设计以及应用相关经验,曾负责多种不同功率和拓扑的开关电源产品设计到量产，相关经验丰富。

英嘉通半导体有限公司成立于2019年2月，位于深圳南山区科技园和苏州相城区高铁新城。公司组建了一支由华为、中兴、国内外知名公司工作多年的团队，在功率半导体领域深耕十多年，具有坚实的芯片设计能力及丰富的半导体产品销售经验。

英嘉通着力于D-mode/CASCODE氮化镓器件设计，目前已推出多款成熟的650V氮化镓功率产品，器件成本竞争优势明显，技术种类齐备，已经得到市场广泛的认可，为不同的功率应用场景提供最简单、经济、高效的解决方案。

英嘉通GaN家族的多种器件类型能够满足不同的客户设计需求，基于英嘉通GaN系列的PD快充方案和适配器方案，具有高功率密度、高效率、低成本、低待机功耗等特点，功率应用范围涵盖5W至300W，性能参数比肩现有商用氮化镓功率器件。

氮化镓功率器件在大功率电源上的应用离不开经典QR和PFC拓扑结构，在这些应用上，氮化镓功率器件相较传统硅MOS，在导通、驱动、关断、电容等方面的损耗表现更好。

氮化镓较低的Coss降低结电容充放电损耗，较低的Qg(主要是米勒电容）降低开关交越损耗，并且在高压输入条件下体现的尤其明显。

此外LLC拓扑架构在大功率产品上的应用也非常多，在此应用上氮化镓功率器件整体也有优势。如氮化镓较低的Coss可以减小死区时间，提高效率；较低的Qrr降低反向恢复损耗。

氮化镓相对传统硅器件性能优势如图，品质因数 RON * QG 同时涵盖了导通损耗及开关损耗，GaN器件相比于Si MOS高出10倍以上。

英嘉通氮化镓功率器件主要是D-mode/CASCODE结构，相较E-mode氮化镓器件，直接兼容 12V/5V 电源芯片，在MOS管驱动控制方面相应比较简洁。同时CASCODE以硅器件为栅极，阈值电压高（1.7V以上或者3.5V），可调范围大，应用安全，不易受干扰。

此外CASCODE栅极耐压范围大(±20V/±30V)，栅极驱动余量大，可靠性好，无需栅极钳位电路，且不需要负压关断。由于栅极可靠性好，可以采用散热更好的TO 封装形式，在高功率应用有很大优势。

英嘉通针对D-mode氮化镓器件的应用特点，推出以蓝宝石基氮化镓为基础的650V级联器件。

包括TO系列，DFN系列，覆盖12W-500W功率范围应用。

其中TO系列业内首创，pin-to-pin完全兼容，原位替代，和传统氮化镓企业差异化竞争，

直接渗透到传统硅MOS市场， 用户导入风险也比较小。

相较DFN贴片封装的氮化镓器件来说，英嘉通TO220F封装氮化镓器件的好处显而易见。即散热处理容易，直接使用传统散热器，无需手工焊接散热片；插件器件使用单面板PCB，红胶制程，生产成本低廉；封装通用，缺料时容易直接替换。如ATX电源、电源适配器等应用中，只需进行相应的器件替换以及进行可靠性测试等即可，十分简单方便。

英嘉通GaN TO封装产品实现业内首家原位替换Si MOS，导阻从30mΩ-1400mΩ，英嘉通目前拥有近10款型号产品可供客户选择，并且基本都已实现量产。

2022年10月推出4款650V大功率TO247/TO220F封装氮化镓器件IGC6C030D/IGC6C040D/IGC6C075DF/IGC6C120DF，针对工业级应用，pin-to-pin原位替代硅MOS，兼容SiC MOSFET。

英嘉通 TO252 封装氮化镓产品，适合低功率的应用场合，如适配器和传统开关电源等。和传统Si MOS一样，Vth典型值3.5V，具有高可靠性，使用更稳定。同时其它方面表现更好，可以兼容12V驱动，更容易搭配；品质因数优于业内顶尖coolmos产品，竞争优势明显，更低的开关损耗。

英嘉通 TO220F 封装氮化镓产品，容易应用在单面板PCB上，散热处理简单，在适配器/充电器/ATX电源/传统中低功率开关电源上能广泛使用。

英嘉通TO封装氮化镓MOS关断损耗测试。

传统Si MOS关断损耗测试。相同条件下实测英嘉通TO封装氮化镓MOS较Si MOS关断损耗低12%左右。

除了TO252/TO220封装氮化镓器件外， 英嘉通也有针对PD快充市场进行全面的布局，推出DFN8*8和DFN5*6氮化镓产品，目前均已批量出货。

英嘉通基于IGC6011/6021S设计的120W PD快充，采用公模外壳 ，外壳尺寸75*75*27ｍｍ，体积小巧。充电器采用PFC+LLC拓扑，其中PFC采用1颗 IGC6011(DFN8*8)，LLC采用2颗IGC6021S(DFN5*6)，电源采用固定电压输出， 搭配三路小板独立降压，用于四个接口的快充输出。支持常用的快充协议，整机温升较低，AC/DC峰值效率达到95%。

英嘉通目前推出的氮化镓功率器件通过了行业JEDEC可靠性标准，同时也通过了英嘉通自己做的HTRB等实验，可靠性有保证。

英嘉通半导体同步开通了中英文网站www.ingacom-semi.com，欢迎合作伙伴登录网站提出建议和指导，英嘉通始终坚持给客户提供最优质的产品和服务。

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「展会预告」

2023（秋季）亚洲充电展

「电源芯片」

南芯、英集芯、智融、茂睿芯、必易微、美芯晟、杰华特、华源、硅动力、富满云矽、芯海、天德钰、贝兰德、力生美、创芯微、稳先微、宝砾微、东科、易冲、拓尔微、恒成微、Elevation

「被动器件」

特锐祥、贝特、沃尔德、柏瑞凯、金瑞、高特

「氮化镓」

纳微、英诺赛科、氮矽、聚能创芯、能华、威兆、镓未来、微硕

「快充工厂」

航嘉、古石、酷科、鹏元晟、瑞嘉达、天宝、田中精机

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