现在市面上很多电源产品都有GaN的开关IC,氮化镓相比传统的硅器件,最明显的提升是减小了充电器的体积,使同功率充电器的体积只有原来的一半大小,同时效率也得到同步的提升,降低充电器的散热需求。这意味着在相同尺寸和相同输出功率的情况下,充电器外壳温度将比传统充电器更低;此外,GaN充电器可以使用较小的变压器和较小的机械散热器,因此整体重量可减少15-30%。这样的性能提升幅度,是传统硅技术望尘莫及的。GaN技术正好可以与USB PD等快充技术相辅相成,GaN技术可以使充电器设计更小,输出功率更高,充电速度更快。氮化镓场效应晶体管及集成电路的开关性能可实现更高功率密度、更高频率、更高开关精确度、更高总线电压及更少电压过冲。
总之氮化镓有易驱动,无反向恢复的优势,非常适合于硬开关应用。通过应用氮化镓器件到充电器中,消除了体二极管的电容充放电损耗,提高了电源转换效率。同时得益于损耗降低,还可以提高充电器的开关频率,缩小充电器体积。
下图为用PI的氮化镓芯片设计的65W快速充电器。