自從氮化鎵（GaN）器件問(wèn)世以來(lái)，憑借其相較于傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體的多項(xiàng)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，GaN 被廣泛認(rèn)為是快速充電與工業(yè)電源應(yīng)用領(lǐng)域中的變革性技術(shù)。

為什么說(shuō)氮化鎵是快充領(lǐng)域顛覆者？

首先，GaN 器件可實(shí)現(xiàn)更緊湊的電源系統(tǒng)，單位體積可傳輸更多功率。GaN 器件的工作頻率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)硅器件。典型 GaN 器件允許變換器在數(shù)十兆赫（MHz）頻率下工作，從而顯著減小電感器、變壓器和電容器等無(wú)源元件的尺寸。這使得整個(gè)功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)體積更小、重量更輕、成本更低。對(duì)于空間受限和預(yù)算緊張的應(yīng)用場(chǎng)景，如航空航天、機(jī)械臂、無(wú)人機(jī)及邊緣通信等行業(yè)，小巧輕便的電源系統(tǒng)尤為理想。使用 GaN 器件的 5G 基站電源可實(shí)現(xiàn)更高的能效與更小的占用空間，這對(duì)熱管理嚴(yán)格、設(shè)備密集的通信系統(tǒng)至關(guān)重要。

其次，GaN 器件相較于傳統(tǒng)硅器件具有更低的功耗。GaN 器件具備天然的高速開(kāi)關(guān)能力，同時(shí)具有極低的導(dǎo)通電阻和寄生電容，這使其導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗都大幅降低。由于損耗減少，GaN 器件顯著提高了電源轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，更高的效率意味著更少的熱量浪費(fèi)，從而降低了對(duì)大型散熱器或冷卻系統(tǒng)的需求。在許多應(yīng)用中，甚至可以實(shí)現(xiàn)自然冷卻。

第三，GaN 器件的快速開(kāi)關(guān)與低損耗特性使其可實(shí)現(xiàn)更快的功率傳輸，這對(duì)電動(dòng)車(chē)、工業(yè)機(jī)器人和大功率叉車(chē)等高功率電池充電系統(tǒng)至關(guān)重要。如今，大多數(shù)現(xiàn)代直流電動(dòng)車(chē)快充器均采用 GaN 器件，既能實(shí)現(xiàn)高效率，又具備緊湊的外形設(shè)計(jì)，非常適用于路邊和停車(chē)場(chǎng)等安裝空間有限的場(chǎng)景。

第四，GaN 器件在嚴(yán)苛工況下更具魯棒性。其可在高溫、高壓環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行，有助于延長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器壽命，減少維修與更換頻率。相比之下，傳統(tǒng)硅器件在工業(yè)惡劣環(huán)境下容易失效。

第五，GaN 器件適用于更廣泛的電壓范圍。它們?cè)诘蛪褐粮邏海◤南M(fèi)級(jí)快充器到 600V 以上的工業(yè)電源）應(yīng)用中均可高效運(yùn)行，具備極強(qiáng)的適應(yīng)性。便攜消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品同樣能從 GaN 技術(shù)中獲益?；?GaN 的手機(jī)及筆記本電腦充電器不僅充電速度更快，尺寸也更小，便于用戶攜帶，極大提升了日常使用的便利性。

下表為GaN 與硅器件在實(shí)際應(yīng)用中的綜合對(duì)比：

芯干線的解決方案

芯干線公司已開(kāi)發(fā)出適用于寬電壓范圍的 GaN 器件，包括 GaN HEMT 和 GaN 模塊，可供客戶靈活選擇?？蛻艨筛鶕?jù)電壓、電流等級(jí)、導(dǎo)通電阻及封裝尺寸等參數(shù)選擇合適的 GaN 器件。由于集成了 GaN HEMT 與柵極驅(qū)動(dòng)器，芯干線公司的 GaN 模塊（如 X3G65045HMB 和XG045HB065G1）為工程師提供了高效且易于設(shè)計(jì)的解決方案。

芯干線公司還開(kāi)發(fā)了適用于不同功率等級(jí)的快充評(píng)估板。無(wú)論是 240W 的消費(fèi)級(jí)筆記本電腦快充器，還是 3000W 的工業(yè)服務(wù)器電源快充器，這些評(píng)估板都讓客戶能夠體驗(yàn)基于 GaN的快充方案。例如，XGX-500W-48V10A 評(píng)估板實(shí)現(xiàn)了驚人的 1.5625 W/cm3 功率密度，效率超過(guò) 95%，適用于 PD 快充及機(jī)器人快充等場(chǎng)景。

GaN 器件堪稱變革性技術(shù)，它將速度、效率與緊湊設(shè)計(jì)融為一體，這些關(guān)鍵特性極大推動(dòng)了現(xiàn)代工業(yè)電源系統(tǒng)的規(guī)?；瘧?yīng)用，GaN 技術(shù)直接回應(yīng)了當(dāng)今快充基礎(chǔ)設(shè)施與高性能工業(yè)場(chǎng)景的迫切需求，而傳統(tǒng)硅器件已難以滿足這些需求。

關(guān)于芯干線

芯干線科技是一家由功率半導(dǎo)體資深海歸博士、電源行業(yè)市場(chǎng)精英和一群有創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想的年輕專(zhuān)業(yè)人士所創(chuàng)建寬禁帶功率器件原廠。2022年被評(píng)為規(guī)模以上企業(yè)，2023年國(guó)家級(jí)科技型中小企業(yè)、國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，通過(guò)了ISO9001生產(chǎn)質(zhì)量管理體系認(rèn)證。在2024年通過(guò)了IATF16949汽車(chē)級(jí)零部件生產(chǎn)質(zhì)量管理體系認(rèn)證。

公司自成立以來(lái)，深耕于功率半導(dǎo)體GaN HEMT、SiC MOS & SBD、Si MOS & IGBT、IGBT 和 SiC Module等功率器件及模塊的研發(fā)和銷(xiāo)售。產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于海洋電子、移動(dòng)出行、電動(dòng)工具、低空飛行、消費(fèi)電子、Ai算力等能源電力轉(zhuǎn)換與應(yīng)用領(lǐng)域。

公司總部位于南京，分公司遍布深圳、蘇州、江蘇、浙江等國(guó)內(nèi)多地，并延伸至北美與臺(tái)灣地區(qū)，業(yè)務(wù)版圖不斷拓展中。