前言

在過去幾年內，氮化鎵在PD快充中的滲透率逐步提升，氮化鎵的應用范圍和功率不斷增加。很快從手機快充拓展到其它消費類產品中，各種移動設備、電動設備、可穿戴設備的大面積普及，市場上涌現了一堆充電協議和PD充電器。而內置氮化鎵芯片的充電器擁有小體積、高性能、協議多、節能高達40%等的特點，可以很好解決充電器的能效比、兼容性、便攜性等問題，方便了消費者日常使用與出行攜帶，擴大了搭載氮化鎵芯片的充電市場。

什么是氮化鎵

氮化鎵是國內常說的第三代半導體材料的一種，由氮和鎵兩種離子組成的一種半導體材料，它具有能量帶隙寬、原子鍵強、熱導率高、化學穩定性好（幾乎不被任何酸腐蝕）和抗輻照能力強等性質，GaN在高溫下依然能夠表現出優異的開關性能，這保證了GaN功率器件在不同溫度、電流以及開關速度下均能保持極小的開關損耗。本質是將多種電力電子器件整合到一個氮化鎵芯片上，能有效提高產品充電速度、能效比、可靠性和降低產品成本。

氮化鎵有哪些好處

氮化鎵的出現，降低了產品成本。擁有元件數量少，易于調試、可以高頻工作實現高轉換效率等的優勢，搭載氮化鎵的充電器可以簡化設計，降低氮化鎵快充的開發難度，助力實現小體積高效率的氮化鎵快充設計。氮化鎵內置多種功能，可以大幅度減少產品的設計復雜程度和減少多余器件的使用，在提高空間利用率的同時降低了生產難度，也有助于降低成本，加快出貨。

必易微氮化鎵方案

必易微KP2202

必易微的氮化鎵直驅控制芯片KP2202方案，該方案的芯片內置高壓啟動功能并集成EMI優化技術，AC輸入掉電檢測與X電容放電功能；芯片擁有±1%恒壓精度；超低啟動/工作電流，待機功耗小于30mW；支持谷底鎖定模式。此外，芯片擁有不俗的性能表現，超寬的供電范圍和成熟的保護功能，適合各種小體積高能效的氮化鎵充電器的開發與應用。

必易微KP2202詳細資料

必易微KP2202最高工作頻率分500kHz、300kHz、140kHz三檔可調；通過峰值電流抖動實現抖頻功能優化系統EMC；超寬VDD供電范圍10-112V，非常適合款電壓輸出應用場合；芯片集成完善全面的保護功能，內置驅動器可驅動CoolMos和GaN開關管，外置OTP等全面的保護功能，為系統提供更可靠的保護。

應用案例

據充電頭網了解，必易微的氮化鎵芯片已經被酷科、馬拉松、海備思、特極克等數款知名品牌的數十個產品采用。

（以下應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超薄氮化鎵快充

CukTech酷科Lighter 65W超薄充電器不僅基于氮化鎵黑科技設計，而且做得和餅干般小巧扁平，加上配備可折疊插腳，十分適合經常商務出行人士使用。充電器支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0快充協議，具備5-20V齊全電壓檔位，滿足筆記本電腦充電需求，對移動電源充電也是非常合適的。

充電器采用了必易微KP2202和南芯SC3503初次級控制器組合的高頻QR電源方案，氮化鎵器件采用納微NV6134A，偉詮協議芯片通過光耦反饋控制輸出電壓。充電器內部采用了知名品牌綠寶石的電解電容和固態電容進行輸入輸出濾波，用料均來自知名大廠，扎實可靠。

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MARASON馬拉松

馬拉松65W 2C1A氮化鎵充電器

馬拉松65W 2C1A快充充電器并沒有在外殼上標明氮化鎵字樣，但通過充電頭網的拆解可知，其內部應用了氮化鎵功率器件，同時也正得益于氮化鎵技術的應用，整個充電器的體積得到優化，相較傳統同規格電源，更為小巧、便攜。

在用料方面，馬拉松這款65W氮化鎵快充充電器的核心器件均來自國產品牌，其中AC-DC控制器采用的是必易微KP2202+KP4060組合，技術成熟、性能穩定；氮化鎵功率器件選用的是英諾賽科INN650D02，次級側搭配維安同步整流MOS；兩路二次降壓選用智融科技的明星方案SW3516H，高度集成、外圍精簡。

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SWITCH海備思

海備思SWITCH帶HDMI口65W 1A1C氮化鎵充電器

海備思推出的這款USB-C充電器使用折疊插腳設計，方便攜帶和使用。這款充電器支持65W輸出功率，可滿足SWITCH游戲機和筆記本電腦充電，并且滿足充電時視頻輸出和USB-A接口擴展，免去外接擴展塢，方便使用。

這款充電器內部采用兩塊PCBA獨立設計，分別對應電源方案和視頻轉接功能。電源模塊采用必易微主控方案搭配英諾賽科氮化鎵開關管，采用智融SW2303協議芯片控制輸出電壓。視頻轉接功能采用睿思科技FL7102和普瑞PS176視頻轉換芯片實現HDMI以及USB-A接口擴展。

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TEGIC特極客

僅12.5mm厚，65W PD餅干快充新紀錄，特極客超薄氮化鎵充電器拆解

TEGIC特極客65W充電器是一款采用超薄設計的充電器，充電器內置平面變壓器及筆形電容，配合折疊插腳，輕薄的機身非常方便夏天攜帶。充電器為單USB-C接口設計，輸出支持QC2.0/3.0快充協議，還支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A輸出以及5-21V3A一組PPS電壓檔位，能很好的滿足手機和電腦的快充需求。

充電頭網通過拆解了解到，這款充電器采用了納微新款支持GaNSense無損電流采樣技術的GaNFast氮化鎵功率芯片，搭配必易微KP2202高頻驅動器，同步整流采用杰華特JW7726B高頻同步整流控制器配合平面變壓器打造超薄的電源設計。電源內部使用永銘KCX以及NPX快充專用電容，體積小，可靠性高。充電器PCB采用導熱硅脂覆蓋，殼體內部使用石墨導熱貼進行散熱，整體性能得到保證。

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充電頭網總結

GaN作為第三代半導體之一，從快充行業迅速發展開始，逐漸拓展到戶外儲能、通訊、工業等領域上。氮化鎵技術也是提高整個系統性能的關鍵之一，是創造出接近“理想開關”的電路構件，即一個能將最小能量的數字信號，轉化為無損功率傳輸的電路構件，在充電器上的應用可提升轉換效率和提高功率密度，這對于注重能效，節能減排的今天，有著至關重要的意義。

必易微的氮化鎵方案能夠憑借氮化鎵卓越的開關特性，可以高頻工作實現高轉換的效率。同時氮化鎵的加持可以讓芯片外圍器件數量減少，降低產品的成本和重量，實現產品的小型化和輕量化，降低廠商的研發周期，加快產品調試和上市。更方便便攜的產品有助于提升用戶體驗。