必易微氮化镓芯片应用案例汇总-EDN 电子技术设计

 内置氮化镓芯片的充电器拥有小体积、高性能、协议多、节能高达40%等的特点，可以很好解决充电器的能效比、兼容性、便携性等问题，方便了消费者日常使用与出行携带，扩大了搭载氮化镓芯片的充电市场。

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在过去几年内，氮化镓在PD快充中的渗透率逐步提升，氮化镓的应用范围和功率不断增加。很快从手机快充拓展到其它消费类产品中，各种移动设备、电动设备、可穿戴设备的大面积普及，市场上涌现了一堆充电协议和PD充电器。

而内置氮化镓芯片的充电器拥有小体积、高性能、协议多、节能高达40%等的特点，可以很好解决充电器的能效比、兼容性、便携性等问题，方便了消费者日常使用与出行携带，扩大了搭载氮化镓芯片的充电市场。

什么是氮化镓

氮化镓是国内常说的第三代半导体材料的一种，由氮和镓两种离子组成的一种半导体材料，它具有能量带隙宽、原子键强、热导率高、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）和抗辐照能力强等性质，GaN在高温下依然能够表现出优异的开关性能，这保证了GaN功率器件在不同温度、电流以及开关速度下均能保持极小的开关损耗。本质是将多种电力电子器件整合到一个氮化镓芯片上，能有效提高产品充电速度、能效比、可靠性和降低产品成本。

氮化镓有哪些好处

氮化镓的出现，降低了产品成本。拥有元件数量少，易于调试、可以高频工作实现高转换效率等的优势，搭载氮化镓的充电器可以简化设计，降低氮化镓快充的开发难度，助力实现小体积高效率的氮化镓快充设计。氮化镓内置多种功能，可以大幅度减少产品的设计复杂程度和减少多余器件的使用，在提高空间利用率的同时降低了生产难度，也有助于降低成本，加快出货。

必易微氮化镓方案

必易微KP2202

必易微的氮化镓直驱控制芯片KP2202方案，该方案的芯片内置高压启动功能并集成EMI优化技术，AC输入掉电检测与X电容放电功能；芯片拥有±1%恒压精度；超低启动/工作电流，待机功耗小于30mW；支持谷底锁定模式。此外，芯片拥有不俗的性能表现，超宽的供电范围和成熟的保护功能，适合各种小体积高能效的氮化镓充电器的开发与应用。

必易微KP2202详细资料

必易微KP2202最高工作频率分500kHz、300kHz、140kHz三档可调；通过峰值电流抖动实现抖频功能优化系统EMC；超宽VDD供电范围10-112V，非常适合款电压输出应用场合；芯片集成完善全面的保护功能，内置驱动器可驱动CoolMos和GaN开关管，外置OTP等全面的保护功能，为系统提供更可靠的保护。

应用案例

据充电头网了解，必易微的氮化镓芯片已经被酷科、马拉松、海备思、特极克等数款知名品牌的数十个产品采用。

（以下应用案例排序按照品牌首字母排序、不分排名先后）

Lighter酷科Lighter

酷科Lighter 65W超薄氮化镓快充

CukTech酷科Lighter 65W超薄充电器不仅基于氮化镓黑科技设计，而且做得和饼干般小巧扁平，加上配备可折叠插脚，十分适合经常商务出行人士使用。充电器支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0快充协议，具备5-20V齐全电压档位，满足笔记本电脑充电需求，对移动电源充电也是非常合适的。

充电器采用了必易微KP2202和南芯SC3503初次级控制器组合的高频QR电源方案，氮化镓器件采用纳微NV6134A，伟诠协议芯片通过光耦反馈控制输出电压。充电器内部采用了知名品牌绿宝石的电解电容和固态电容进行输入输出滤波，用料均来自知名大厂，扎实可靠。

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MARASON马拉松

马拉松65W 2C1A氮化镓充电器

马拉松65W 2C1A快充充电器并没有在外壳上标明氮化镓字样，但通过充电头网的拆解可知，其内部应用了氮化镓功率器件，同时也正得益于氮化镓技术的应用，整个充电器的体积得到优化，相较传统同规格电源，更为小巧、便携。

在用料方面，马拉松这款65W氮化镓快充充电器的核心器件均来自国产品牌，其中AC-DC控制器采用的是必易微KP2202+KP4060组合，技术成熟、性能稳定；氮化镓功率器件选用的是英诺赛科INN650D02，次级侧搭配维安同步整流MOS；两路二次降压选用智融科技的明星方案SW3516H，高度集成、外围精简。

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SWITCH海备思

海备思SWITCH带HDMI口65W 1A1C氮化镓充电器

海备思推出的这款USB-C充电器使用折叠插脚设计，方便携带和使用。这款充电器支持65W输出功率，可满足SWITCH游戏机和笔记本电脑充电，并且满足充电时视频输出和USB-A接口扩展，免去外接扩展坞，方便使用。

这款充电器内部采用两块PCBA独立设计，分别对应电源方案和视频转接功能。电源模块采用必易微主控方案搭配英诺赛科氮化镓开关管，采用智融SW2303协议芯片控制输出电压。视频转接功能采用睿思科技FL7102和普瑞PS176视频转换芯片实现HDMI以及USB-A接口扩展。

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TEGIC特极客

仅12.5mm厚，65W PD饼干快充新纪录，特极客超薄氮化镓充电器拆解

TEGIC特极客65W充电器是一款采用超薄设计的充电器，充电器内置平面变压器及笔形电容，配合折叠插脚，轻薄的机身非常方便夏天携带。充电器为单USB-C接口设计，输出支持QC2.0/3.0快充协议，还支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A输出以及5-21V3A一组PPS电压档位，能很好的满足手机和电脑的快充需求。

充电头网通过拆解了解到，这款充电器采用了纳微新款支持GaNSense无损电流采样技术的GaNFast氮化镓功率芯片，搭配必易微KP2202高频驱动器，同步整流采用杰华特JW7726B高频同步整流控制器配合平面变压器打造超薄的电源设计。电源内部使用永铭KCX以及NPX快充专用电容，体积小，可靠性高。充电器PCB采用导热硅脂覆盖，壳体内部使用石墨导热贴进行散热，整体性能得到保证。

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充电头网总结

GaN作为第三代半导体之一，从快充行业迅速发展开始，逐渐拓展到户外储能、通讯、工业等领域上。氮化镓技术也是提高整个系统性能的关键之一，是创造出接近“理想开关”的电路构件，即一个能将最小能量的数字信号，转化为无损功率传输的电路构件，在充电器上的应用可提升转换效率和提高功率密度，这对于注重能效，节能减排的今天，有着至关重要的意义。

必易微的氮化镓方案能够凭借氮化镓卓越的开关特性，可以高频工作实现高转换的效率。同时氮化镓的加持可以让芯片外围器件数量减少，降低产品的成本和重量，实现产品的小型化和轻量化，降低厂商的研发周期，加快产品调试和上市。更方便便携的产品有助于提升用户体验。

责编：Ricardo

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