【产品】国内首颗合封GaN电源管理芯片DKG045Q系列，一颗芯片可完成原有三颗芯片的功能

时间： 2021-01-31 来源：充电头网

技术问答

东科半导体推出了一款国内首颗合封GaN电源管理芯片 DKG045Q系列，这款芯片内部集成了650V/200mΩ导阻的GaN HEMT、逻辑控制器、GaN驱动器和高压启动管，采用反激方式，DFN5×6mm封装，输出功率45W，最高工作频率150KHz。首先来看东科的Demo。

东科这款Demo板是一款典型的PD适配器，其采用QR反激架构，最大输出功率45W，支持宽电压输入，输出常见的5~20V PD规格，尺寸仅为43.1*36.1*19.6mm，整机功率密度达1.12W/cm³。

Demo板使用合封GaN和合封同步整流，元件非常简洁。

东科这款Demo仅有64个元器件，简洁很多，大大降低成本，加快产品研发上市速度，把握更多商机。

图为东科半导体的DKG045Q单芯片GaN解决方案，与常规的DFN封装的MOS管同样大小，内部集成PWM控制器、GaN驱动器、GaN开关管等电路，大大节省开关电源元件数量，有助于提高开关电源功率密度。

东科DKG045Q内置650V/200mΩ导阻的GaN HEMT，内置驱动电路和控制电路，内置高压恒流启动电路，相比传统控制器+驱动器+GaN的电路，采用东科DKG045Q只需要一颗芯片即可完成原有三颗芯片才能完成的功能，电源系统设计更加简洁化。同时东科DKG045Q还具有多种操作模式，可以降低待机功耗，提高轻载效率，并且芯片还内置完善的保护功能，增加系统可靠性。

这颗GaN合封芯片为什么这么强大呢？下面将解读合封的厉害之处。

图为传统控制器+GaN功率管的示意图，从驱动器DRV驱动信号输出到GaN的GATE栅极，要经过三段导线，分别是驱动器封装内部打线，PCB上驱动信号走线和GaN封装内部打线，信号回路也是同样的三段，回路的三段还容易受到初级电流信号干扰。

这些导线都具有寄生电感，在高频开关下，寄生电感会增加开关损耗，提高振铃幅度，使得调试难度增加，降低可靠性和开关速度，还会降低整机转换效率。而东科半导体推出的合封DKG045Q就大大解决了这个问题。

东科DKG045Q在封装内部集成GaN和控制器及驱动器，最大程度缩短导线长度，从分立两段打线+PCB走线优化成封装内部打线，大大减小了寄生电感对性能的影响。

东科DKG045Q合封GaN与传统控制器+GaN对比，封装内部打线还避免了初级开关电流对地线的干扰，使工作更加稳定。

通过示波器观察驱动信号，白色线是分离式驱动+GaN方案，由于寄生电感的存在，可以看到驱动信号的过冲和下冲都非常明显，而绿色线合封方案，驱动信号的上升下降波形都没有明显的异常。

东科半导体的合封方案，相比其他主流方案，具有成本低、元件数量少、易于调试的优势，其他主流方案均有成本高昂、外围复杂、调试难度高的劣势。

东科DKG045Q三合一合封GaN芯片外围元件非常精简，DFN5×6封装有效提高适配器的功率密度，合封方案降低寄生参数影响的优势，进一步降低调试难度，降低成本，提高可靠性。

传统的氮化镓快充方案包括控制器+驱动器+GaN功率器件等，电路设计复杂，成本较高。东科半导体通过合封氮化镓的方式，一颗芯片即可完成原有三颗芯片的功能，使电源芯片外围器件数量大幅降低，提升功率密度和效率的同时，还可节约成本。此外也有效降低了快充方案在高频下的寄生参数，电源工程师在应用过程中更加方便快捷，易于调试，可加速产品上市周期。

得益于自有封装生产线，东科半导体可以根据实际应用需求对芯片进行个性化的封装，这也是东科发布国内首颗合封氮化镓芯片的重要前提。

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otsuka Lv9. 科学家 2021-02-23

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一生一世 Lv7. 资深专家 2021-02-22

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Jackie0078 Lv8. 研究员 2021-02-14

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红尘 Lv6. 高级专家 2021-02-05

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丝雨 Lv8. 研究员 2021-02-03

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zwjiang Lv9. 科学家 2021-02-03

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