氮化镓（GaN）手机快充方案

氮化镓（GaN）手机快充方案

氮化镓（GaN）是一种高电子迁移率晶体管(HEMT)，意味着GaN器件的临界电场强度大于硅。对于相同的片上电阻和击穿电压，GaN的尺寸更小。GaN还具有极快的开关速度和优异的反向恢复性能。

一、氮化镓（GaN）器件介绍：

GaN器件分为两种类型：

耗尽型：耗尽型GaN晶体管常态下是导通的，为了使它截止必须在源漏之间加一个负电压。

增强型：增强型GaN晶体管常态下是截止的，为了使它导通必须在源漏之间加一个正电压。

GaN VS MOSFET：

他们的关键参数都是导通电阻和击穿电压。GaN的导通电阻非常低，这使得静态功耗显著降低，提高了效率。GaN FET的结构使其输入电容非常低，提高了开关速度。意味着GaN具有更高的效率，并可以使用更少的电磁学和被动元件。

二、手机快充介绍：

能在极短的时间内（05-1Hr）使手机电池达到或接近完全充电状态的一种充电方法。

实现手机快速充电方法：

1电压不变，提高电流；

2电流不变，提升电压；

3电压、电流均提高。

手机快速充电技术目前分为“高压小电流快充”和“低压大电流快充”两种方案。VOOC闪充和Dash闪充属于后者“低压大电流快速充电”。快速充电对手机电池的寿命没有影响，现在的电池都可以承受大电流。

三、氮化镓（GaN）快充：

氮化镓（GaN）快充在已有的快充技术上通过改用氮化镓（GaN）核心器件，将手机快速充电器做到功率更大、体积更小、充电速度更快。

氮化镓（GaN）快充方案包含两个部分，充电器部分和电源管理部分

充电器部分：充电管理芯片根据锂电池充电过程的各个阶段的电器特性，向充电器发出指令，通知充电器改变充电电压和电流，而充电器接收到来自充电管理系统的需求，实时调整充电器的输出参数，配合充电管理系统实现快速充电。

电源管理部分：相应的芯片置于移动智能终端内，有独立的电源管理芯片，也有的直接集成在手机套片中，电源管理芯片对锂电池的整个充电过程实施管理和监控，包含了复杂的处理算法，锂电池充电包括几个阶段：预充阶段、恒流充电阶段，恒压充电阶段、涓流充电阶段。

氮化镓本身是第三代的半导体材料，许多特性都比传统硅基半导体更强。

氮化镓相比传统硅基半导体，有着更加出色的击穿能力，更高的电子密度和电子迁移率，还有更高的工作温度。能够带来低损耗和高开关频率：低损耗可降低导阻带来的发热，高开关频率可减小变压器和电容的体积，有助于减小充电器的体积和重量。同时GaN具有更小的Qg，可以很容易的提升频率，降低驱动损耗。

充电器

以充电器这个产品分类来说，氮化镓材料的充电器可以获得更小的体积、更大的充电功率。

氮化镓是目前全球最快功率开关器件之一，并且可以在高速开关的情况下仍保持高效率水平，能够应用于更小的变压器，让充电器可以有效缩小产品尺寸。比如导入USB PD快充参考设计，使目前常见的45W适配器设计可以采用30W或更小的外形设计。

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