直击2022亚洲充电展：企业争相布局，第三代半导体乘风破浪

以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等为代表的第三代宽禁带半导体材料，具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速度高、介电常数小等独特的性能，显示出比传统功率器件更优异的特性，给电力电子产业的发展带来了新的生机。

基于此，GaN、SiC已然成为企业争相布局的热门赛道。2022年8月16日-18日，2022（夏季）亚洲充电展正式举办，相关企业纷纷展示最新技术和产品。

Part.1 纳微半导体

作为立足于中国本土的、全球领先的氮化镓功率芯片公司，纳微半导体目前已发货超5000万颗。2021年11月，纳微半导体更进一步，推出了搭载了GaNSense™技术的GaNFast™氮化镓功率芯片。

本次参展，纳微半导体便展示了搭载该芯片的优势。据悉，GaNSense™技术集成了氮化镓功率器件、驱动、控制、额外的自动保护以及无损电流检测等功能，可以为消费者带来更简单、更轻便、更快速、更强劲的充电体验。借助这一技术，智能手机可以在10分钟内完成从电量0-100%的过程。

纳微半导体还设置了氮化镓快充体验台，集中展示小米、三星、OPPO等品牌的多款搭载纳微氮化镓芯片的充电器，让观众亲身体验氮化镓芯片为充电器带来的改变。

Part.2 英诺赛科

英诺赛科拥有8英寸硅基氮化镓晶圆的生产能力。本次参展，英诺赛科集中展示了公司从低压到高压（30V-650V）的氮化镓功率器件，产品应用范围涵盖激光雷达、数据中心、5G通讯、高效快充、无线充电、车载充电器、LED照明等。

英诺赛科还展示了多个具有竞争实力的氮化镓应用方案，比如无桥架构240W高效氮化镓方案。

据悉，该方案中PFC采用无桥图腾柱PFC拓扑，该拓扑消除了传统PFC电路输入端存在的二极管整流桥，从而大幅提高了效率和功率密度。PFC开关管采用GaN，可以实现更高的开关频率，进一步提升功率密度。LLC采用高频方案，最高频率400kHz，搭配控制器较小的死区时间，可缩小磁件体积、减小线包直流损耗，有效提升效率和功率密度。

据统计，英诺赛科目前已实现超过一亿颗氮化镓芯片的出货量。

Part.3 Power Integrations

Power Integrations是一家专注于高压电源管理及控制领域的高性能电子元器件及电源方案的供应商。

本次参展，PI展示了多个采用PI公司芯片组的设计案例，包括140W UCB PD3.1设计、60W输出超紧凑USB PD3.0充电器等。

其中，60W输出超紧凑USB PD3.0充电器采用了InnoSwitch4-CZ和ClampZero IC芯片组。据悉，该芯片组采用复杂、非对称的非互补有源钳位控制方法，实现智能的零电压开关，同时支持非连续和连续导通工作模式，可提高设计灵活性，并在所有工作条件下实现效率最大化。

将InnoSwitch4-CZ和ClampZero IC与MinE-CAP™ IC产品搭配使用，可以设计出超紧凑型反激电源。此次展示的60W输出超紧凑USB PD3.0充电器便是其设计范例。

Part.4 能华半导体

能华半导体成立于2010年，是一家能够自主研发氮化镓外延片、功率器件和射频器件的半导体企业。

能华半导体已于2017年建成8英寸氮化镓生产线，目前公司的产品线涵盖氮化镓外延片、氮化镓功率场效应管和氮化镓电源解决方案等。能华半导体还是国际上少数能同时掌握E-mode及D-mode两种GaN技术的公司，且目前已经实现这两种产品的量产，具备两种方案量产出货的能力。

本次参展，能华半导体带来了65W2C1A方案、65W笔电方案、33W1C1A方案、33W1C超薄方案等。

Part.5 镓未来

目前，镓未来已推出12款氮化镓器件，其中有7款已经量产，器件涵盖从30W小功率到3600W以上大功率应用，更大功率的氮化镓器件也已开始提供样品。

本次参展，镓未来便展示了多款高效率的氮化镓电源解决方案，包括700W LED电源方案、2000W储能双向逆变器方案、2500W服务区电源方案等。

其中，700W LED电源方案采用图腾柱的PFC+LLC拓扑，PFC高频桥臂采用两颗650V 50mΩ G1N65R050TB，LLC级使用两颗650V 150mΩ G1N65R150TA。PFC级开关频率为55kHz，LLC工作频率为70kHz，输出峰值效率高达96.72%，符合80Plus 钛金能效。

 该方案尺寸仅为260*75*40mm。支持90~264Vac宽范围电压输入。

Part.6 泰科天润

目前，泰科天润的产品已经广泛运用于LED电源、PC 电源、通信电源、光伏逆变器以及充电桩的充电模块等领域。本次参展，泰科天润展示了贴片TO系列、TO220系列、DFN8*8 、G3S06510G碳化硅二极管等产品。

其中，DFN8*8为紧凑型表面贴装产品，有650V 4A-15A可供选择。该产品的封装高度仅有1mm，重量轻、封装尺寸小，且其采用无引脚设计，寄生电感更低，具有优异的热性能，可应用于光伏逆变器、充电器、不间断电源（UPS）、功率因数矫正（PFC）、电动汽车、PC/服务器电源等领域。

Part.7 聚能创芯

聚能创芯展示了120W/140w/240w GaN PD快充方案，以及650V系列氮化镓功率器件产品等。

据悉，该650V系列氮化镓功率器件产品采用增强型氮化镓器件技术，具有低寄生效应、高开关速度、高效率、更低的系统成本等的特点。该系列产品导通电阻覆盖55-300mΩ、稳定输出电流9-24A，可满足0-10kW的消费类快充、无线充电、智能家电、5G通讯、云计算、新能源等应用场景的需求。

在封装方面，聚能创芯650V系列氮化镓功率器件产品采用业界先进的PQFN封装，可兼顾客户对于方便易用、紧凑性、低寄生与良好散热的需求。

Part.8 芯干线

作为一家专注于第三代半导体功率器件及模块设计研发的高科技企业，芯干线的产品线包括增强型氮化镓功率器件（XGaN），碳化硅功率器件（XSiC）以及第三代半导体电源模块。

本次参展，芯干线带来了量产GaN与SiC功率器件外，还带来了多种氮化镓应用电源方案，包括140W/200W氮化镓快充适配器方案、240W氮化镓LED照明方案、500W氮化镓充电模块解决方案、1000W双向储能电源模块等方案。

其中，200W氮化镓快充适配器方案采用PFC+LLC拓扑结构。

PFC部分：采用的是一颗芯干线xGaN 650V E-mode氮化镓功率器件XG6508B8及一颗芯干线XD6504D 650V/4A xSiC系列碳化硅二极管，主控芯片为安森美NCP1616A1；

LLC部分采用的是两颗芯干线xGaN 650V E-mode氮化镓功率器件XG6508B8，LLC主控芯片为安森美 NCP13992AB；

据悉，该方案尺寸为80*65*25mm（板上高度20mm），系统最高效率达到95%以上，并且已经通过了EMI传导和辐射测试。

Part.9 基本半导体

基本半导体展示了100W PD快充方案、碳化硅肖特基二极管、SiC MOSFET等产品。

其中，SiC MOSFET具有导通电阻低，开关损耗小的特点，可降低器件损耗，提升系统效率，更适合应用于高频电路。在新能源汽车电机控制器、车载电源、太阳能逆变器、充电桩、UPS、PFC 电源等领域有广泛应用。

Part.10 芯塔电子

芯塔电子展示了碳化硅二极管、碳化硅晶体管、混合碳化硅模块、碳化硅模块、6英寸1200V SiC MOSFET晶圆、6英寸650V SiC SBD晶圆等产品。

其中，碳化硅晶体管展示的是芯塔电子650V/1200V SiC MOSFET产品。值得一提的是，芯塔电子的SiC MOSFET从产品设计、制造、封装等各环节均在国内完成。目前，该产品已成功向国内的重要客户进行送样和销售，应用领域包括军工、新能源汽车、充电桩等。

文章来源：化合物半导体市场 Winter