半导体|氮化镓快充市场爆发，这三家控制芯片原厂成最大赢家
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一、氮化镓快充时代来临
2020年7月15日 ， OPPO发布了全球首款无电解电容设计氮化镓快充充电器 ， 实现了功率密度的新突破 ， 体积仅有饼干大小 ， 引发了业内人士高度关注 。 而在此之前 ， 由雷军代言的小米65W氮化镓充电器以及罗永浩代言的倍思65W氮化镓充电器也早已火遍了整个数码圈 。
氮化镓（gallium nitride ， GaN）是下一代半导体材料 ， 其运行速度比旧式慢速硅（Si）技术加快了二十倍 ， 并且能够实现高出三倍的功率 ， 用于尖端快速充电器产品时 ， 可以实现远远超过现有产品的性能 ， 在尺寸相同的情况下 ， 充电速度提高了三倍 。
据充电头网统计数据显示 ， 目前已有25家主流电源厂商开辟了氮化镓快充产品线 ， 推出的氮化镓快充新品多达数百款 。 华为、小米、OPPO、魅族、三星、努比亚、魅族、realme、thinkplus等多家知名手机/笔电品牌先后入局 。 另一份行业数据显示 ， 在以电商客户为主的充电器市场 ， 2019年氮化镓功率器件出货量约为300万-400万颗 ， 随着手机以及笔记本电脑渗透率进一步提升 ， 2020年将实现5-6倍增长 ， 总体出货1500-2000万颗 ， 2021年GaN器件的出货量有望达到5000万颗 。 这也就意味着氮化镓快充时代的来临 。
二、氮化镓快充控制芯片设计技术难点
氮化镓器件因比传统的硅器件的开关速度更快、通态电阻（RDS-on）低、驱动损耗更小 ， 在小型化电源等需要更高频率的应用场合中 ， 相较于传统硅器件具有无可比拟的高转换效率和低发热特性 。 这也成为了氮化镓替代传统硅器件的重要原因 ， 并让氮化镓成为未来功率器件的主流发展方向 。
但是作为一种新型半导体材料器件 ， 因为GaN功率器件驱动电压范围很窄 ， VGS对负压敏感 ， 器件开启电压阈值（VGS-th）低1V~2V左右 ， 极易受干扰而误开启 。 所以相较传统硅器件而言 ， 驱动氮化镓的驱动器和控制器需要解决更多的技术问题 。
据了解 ， 目前市面上除了少数内置驱动电路的GaN功率器件对外部驱动器要求较低之外 ， 其他大多数GaN功率器件均需要借助外部驱动电路 。
没有内置驱动电路而又要保证氮化镓器件可靠的工作并发挥出它的优异性能 ， 除了需要对驱动电路的高速性能和驱动功耗做重点优化 ， 还必须让驱动器精准稳定的输出驱动电压 ， 保障器件正确关闭与开启 ， 同时需要严格控制主回路上因开关产生的负压对GaN器件的影响 。
三、氮化镓快充控制芯片三大主要供货厂家
据充电头网了解 ， 目前市面上的氮化镓快充充电器控制芯片主要有三大供货厂家：
1、Texas Instruments德州仪器
TI是全球领先的半导体跨国公司 ， 以开发、制造、销售半导体和计算机技术闻名于世 ， 主要从事创新型数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售 。 除半导体业务外 ， 还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案 。 TI总部位于美国德克萨斯州的达拉斯 ， 并在25多个国家设有制造、设计或销售机构 ， 是世界第一大数字信号处理器(DSP)和模拟电路元件制造商 ， 其模拟和数字信号处理技术在全球具有统治地位 。
据了解 ， 采用TI控制器的产品有OPPO 50W饼干氮化镓充电器、小米65W氮化镓充电器、AUKEY 27W氮化镓充电器、Anker氮化镓超级充、RAVPower 45W氮化镓充电器等 。
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