背景：
氮化镓器件作为第三代半导体，具备内阻小和结电容小的特点，有助于缩小变压器体积和提高功率密度，适合于快充电源中开关频率100kHz以上的应用。必易微已推出了针对此类应用的氮化镓高频快充驱动控制器KP2202SSGA和KP2206SSGA。
为了进一步简化设计和提高效率，将控制器、驱动器与氮化镓器件集成已成为必然选择，但由于氮化镓开通速度快以及合封后驱动速度难以调节，给氮化镓合封产品的应用提出了严峻的挑战。为此，必易微重磅推出了高频氮化镓合封芯片KP2206XQDGA，集成了驱动速度外部调节功能，让EMI调试不再成为难题。
产品介绍--氮化镓系列一脉相承：
首先，之前的文章中已详细介绍了必易微推出的高频氮化镓驱动控制器KP2202SSGA/KP2206SSGA，产品的主要优点可概括为：
1.稳定的准谐振开通控制，谷底稳定无噪音，效率表现优秀；
2.集成高压120V供电LDO，双电压供电，单双绕组灵活切换，外围电路精简；
3.实现超低待机，典型待机损耗<30mW@230Vin；
4.高精度的6.2V氮化镓直驱(KP2206SSGA)；
5.精准的过流保护，轻松实现LPS要求；
在已有的高频氮化镓控制器基础上，必易微推出氮化镓合封芯片KP2206XQDGA，利用独特的合封技术，简化了外围电路，减小了驱动回路，降低寄生参数对系统工作的影响，进一步提高了系统的稳定性，较控制器+GAN FET的分立器件方案，占用更小的PCB空间，方便客户实现更小的体积和更低的成本；同时独特的QFN5*6和QFN8*8封装带有底部散热PAD，带来更好的散热性能。
必易微合封芯片采用了专有的QFN封装，芯片功率走线与控制走线分离，底部采用大面积散热PAD，具有优秀的散热性能，有效降低器件温升。
KP2206XQDGA系列产品共有三款产品，KP22062DGA内置480mΩ氮化镓开关，采用QFN5*6封装，支持30-45W快充应用。KP22064DGA内置480mΩ氮化镓开关，采用QFN8*8封装，支持45-65W快充应用。KP22066DGA内置200mΩ氮化镓开关，采用QFN8*8封装，支持65W快充应用，搭配必易微的PFC控制器KP2801可满足120W快充应用。
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产品型号 |
VDS(V) |
IDS(A) |
RDSon -Max(mΩ) |
推荐功率范围 |
封装 |
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KP22062DGA |
650 |
11 |
480 |
30-45W |
QFN5*6 |
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KP22064DGA |
650 |
11 |
480 |
45-65W |
QFN8*8 |
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KP22066DGA |
650 |
20 |
200 |
65-120W |
QFN8*8 |
更为重要的是，KP2206XQDGA还集成了驱动速度调节功能，通过调整外接电阻R1阻值，可以改变内置氮化镓开关的开通速度，R1值越大驱动开通速度越慢，可切实解决氮化镓合封芯片在应用中的EMI痛点问题。
驱动速度调节示意图
驱动速度调节功能作为KP2206XQDGA的突出优势，其实际效果如何，我们通过实际系统上的对比测试一探究竟。
必易微33W合封氮化镓快充参考设计
必易微推出了33W合封氮化镓快充Demo，原边使用KP22062QDGA芯片，副边搭配高性能同步整流芯片KP40511WGA。样机长宽高尺寸分别为26.5*26.5*25mm，系统功率密度高达1.87W/cm3。
在实际调试过程中，通过调节R1阻值从51Ω增加到510Ω，可发现R1调节前后开通速度、辐射、副边SR应力及温升的变化较为明显。
减慢开通速度，辐射优化超过6dB！
副边SR最大短路应力分别为108V和81.6V，优化约30V！
调整开关速度前后，高压输入满载工况，副边芯片KP40511WGA的最高壳温分别为111.5℃和100.4℃，温度降低了约10℃！
在驱动参数设计最优的情况下，此款33W样机的其他性能表现较为突出，满足量产标准：
待机损耗<30mW@230Vin；33W输出最高效率超过92.5%，20V1.5A输出，最高效率超过92%；室温密闭环境测试温升，90Vin 33W输出，原边芯片有最高温度95.9℃，温升仅为72℃，副边芯片最高温度102.1℃，温升表现优秀。
必易微65W合封氮化镓快充参考设计
必易微推出的另外一款65W合封氮化镓快充Demo，原边使用KP22066QDGA芯片，副边搭配同步整流控制芯片KP4060LGA，使用RM8绕线变压器。样机长宽高尺寸分别为51.8*29.8*22.5mm，系统功率密度高达1.87W/cm3。
分别给定R1阻值为51Ω和300Ω，实测辐射、副边SR应力和SR器件温升也均有明显改善。
减慢开通速度，辐射优化超过6dB！
副边SR最大短路应力分别为97.6V和90.4V，优化超过7V！
高压输入满载工况测试，副边SR的最高壳温分别为107.6℃和102.2℃，温度降低了约5℃！
此款65W样机的其他性能表现也较为突出：
最大待机功耗<30mW；最高满载效率接近94%；265Vin 65W输出原边芯片KP22066QDGA最高温度103.6℃，温升仅为76℃。
过流点测试：过流点一致性良好，高低压输入最大过流点偏差小于10%，同时满足LPS要求：
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OCP(A) |
90Vin |
115Vin |
230Vin |
265Vin |
|
5V |
6.41 |
6.56 |
6.87 |
6.91 |
|
9V |
6.25 |
6.38 |
6.82 |
6.82 |
|
12V |
4.21 |
4.32 |
4.58 |
4.62 |
|
15V |
4.13 |
4.24 |
4.55 |
4.6 |
|
20V |
4.02 |
4.11 |
4.22 |
4.37 |
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