簡化系統設計，降低生產成本，英諾賽科氮化鎵合封芯片佈局介紹
前言
在氮化鎵快充市場不斷拓展的過程中，集成度會不斷提升，起初的氮化鎵快充電源一般需要採用控制器+驅動+氮化鎵功率器件組合設計，這種方式的優勢在於具有強大的靈活性和可定製性，工程師可以根據具體的應用需求，設計合適的驅動電路和散熱方案，以實現最優的性能。此外，外接氮化鎵器件由於散熱路徑獨立，通常在散熱管理方面具有優勢。
而合封方案的主要優勢在於簡化了系統設計，減少了外部連接的需求，從而降低了系統複雜性。集成驅動的設計簡化了電路設計，同時，集成保護功能能夠提供更好的器件保護，增強了系統的可靠性。
英諾賽科作爲全球領先的第三代半導體高新技術企業，致力於硅基氮化鎵 (GaN-on-Si) 的研發與製造。在氮化鎵合封芯片領域，英諾賽科也推出過多款產品，下面充電頭網爲大家介紹一下。
英諾賽科半橋氮化鎵
英諾賽科目前推出的氮化鎵合封功率器件覆蓋多種類型，進一步豐富了其氮化鎵生態，爲更多應用領域賦能。相關參數型號充電頭網已彙總成上表所示，方便各位工程師選型。
高壓氮化鎵合封芯片
英諾賽科ISG6102
ISG6102是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內部封裝一顆150mΩ的氮化鎵開關管和驅動器，支持9-80V的輸入電壓而無需額外的低壓差線性穩壓器，能夠維持6V柵極驅動電壓，集成的智能柵極驅動器提供可編程的一級開啓速度以控制轉換速率，並延遲二級開啓增強，從而實現高頻率、高效率和低EMI性能。內部集成無損電流感應，具有可編程的開關啓動斜率，支持零反向恢復電壓，採用QFN6x8封裝。
英諾賽科ISG6103
ISG6103是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內部封裝一顆230mΩ的氮化鎵開關管和驅動器，內置高壓線性穩壓器、智能柵極驅動器和無損電流檢測電路，支持9-80V的輸入電壓而無需額外的低壓差線性穩壓器，能夠維持6V柵極驅動電壓。集成的智能柵極驅動器提供可編程的一級開啓速度以控制轉換速率，並延遲二級開啓增強，從而實現高頻、高效率和低EMI性能，採用QFN6x8封裝。
英諾賽科ISG6106QA
英諾賽科ISG6106是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內部封裝一顆100mΩ的氮化鎵開關管和驅動器，內部集成了高壓線性穩壓器、智能棚極驅動器和無損電流檢測電路，支持最高80V輸入而無需額外的LDO需求，並可保持6.5V的柵極驅動電壓。
ISG6106可耐受700V連續電壓，800V的瞬時電壓，靜態電流僅有115μA，支持自動待機模式，支持零反向恢復電荷，高頻操作可達2MHz，集成5V LDO用於供電數字隔離器，內置的智能柵極驅動器提供可編程開關以控制轉換速率，採用QFN6x8封裝。
英諾賽科ISG6107QA
英諾賽科ISG6107是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內部封裝一顆150mΩ的氮化鎵開關管和驅動器，內部集成了高壓線性穩壓器、智能棚極驅動器和無損電流檢測電路，支持最高80V輸入而無需額外的LDO需求，並可保持6.5V的柵極驅動電壓。
ISG6107可耐受700V連續電壓，800V的瞬時電壓，靜態電流僅有115μA，支持自動待機模式，支持零反向恢復電荷，高頻操作可達2MHz，集成5V LDO用於供電數字隔離器，內置的智能柵極驅動器提供可編程開關以控制轉換速率，採用QFN6x8封裝。
英諾賽科ISG6108QA
英諾賽科ISG6108是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內部封裝一顆230mΩ的氮化鎵開關管和驅動器，內部集成了高壓線性穩壓器、智能棚極驅動器和無損電流檢測電路，支持最高80V輸入而無需額外的LDO需求，並可保持6.5V的柵極驅動電壓。
ISG6108可耐受700V連續電壓，800V的瞬時電壓，靜態電流僅有115μA，支持自動待機模式，支持零反向恢復電荷，高頻操作可達2MHz，集成5V LDO用於供電數字隔離器，內置的智能柵極驅動器提供可編程開關以控制轉換速率，採用QFN6x8封裝。
英諾賽科ISG6109QA
英諾賽科ISG6109是一款耐壓700V氮化鎵功率芯片，內部封裝一顆320mΩ的氮化鎵開關管和驅動器，內部集成了高壓線性穩壓器、智能棚極驅動器和無損電流檢測電路，支持最高80V輸入而無需額外的LDO需求，並可保持6.5V的柵極驅動電壓。
ISG6109可耐受700V連續電壓，800V的瞬時電壓，靜態電流僅有115μA，支持自動待機模式，支持零反向恢復電荷，高頻操作可達2MHz，集成5V LDO用於供電數字隔離器，內置的智能柵極驅動器提供可編程開關以控制轉換速率，採用QFN6x8封裝。
低壓半橋氮化鎵功率芯片
英諾賽科ISG3201
英諾賽科 ISG3201 是一顆 100V 耐壓的半橋氮化鎵功率芯片，芯片內部封裝兩顆耐壓 100V，導阻 3.2mΩ 的增強型氮化鎵開關管以及 100V 半橋驅動器。內部集成的驅動器省去了外部鉗位電路，能夠顯著降低關聯的寄生參數。半橋氮化鎵器件具備60A連續電流能力，無反向恢復電荷，並具有極低的導通電阻。
ISG3201 外圍元件非常精簡，芯片內部集成了驅動電阻、自舉電容和供電濾波電容。英諾賽科在這款芯片上採用固化驅動形式，減少柵極和功率迴路寄生電感，並簡化功率路徑設計。該芯片還具有獨立的高側和低側 PWM 信號輸入，並支持 TTL 電平驅動，可由專用控制器或通用 MCU 進行驅動控制。
通過顯微拍攝可清晰看到 ISG3201 的焊盤依次爲 SW，PGND 和 VIN，獨特的焊盤設計縮小了功率路徑的環路面積，同時增大了散熱面積，有效降低器件運行時的溫升。相比傳統分立的驅動器+氮化鎵解決方案，電路設計更加簡化，PCB尺寸更小巧，可設計單面布板，寄生參數更小，系統性能更優。
在應用方面，英諾賽科 ISG3201 半橋氮化鎵功率芯片適用於高頻高功率密度降壓轉換器，半橋和全橋轉換器，D類功放，LLC 轉換器和功率模組應用，可用於 AI，服務器，通信，數據中心等應用場景。48V 工作電壓也滿足 USB PD 3.1 快充以及戶外電源相關應用，通過集成的半橋器件，簡化功率組件的開發設計。
英諾賽科ISG3202LA
英諾賽科ISG3202是一顆100V耐壓的半橋氮化鎵功率芯片，芯片內部封裝兩顆耐壓100V，導阻3.2mΩ的增強型氮化鎵開關管、1顆100V半橋驅動器以及若干電容電阻，可極大地簡化系統BOM，減少佔板面積高達73%。
ISG3202經過優化功率迴路設計，可支持高達5MHz開關頻率，具有高效率和低EMI，內置智能自舉開關保證高邊/低邊驅動電壓一致，內置多種保護機制確保系統可靠性。同時ISG3202還內置了VCC/BST 電容，能夠極大簡化系統成本；並具備傳輸延遲更短（14ns），延遲匹配更好，VCC靜態電流更低等優勢。
驅動器
單通道
英諾賽科INS1001DE
INS1001是用於驅動低側、高側或次級側SR應用中的單通道GaN 驅動器，支持6V至20V工作電壓，支持PWM/PWMB雙輸入控制，可靈活配合控制器、光耦合器和數字隔離器使用。門極驅動器具有兩個獨立的輸出，允許獨立調節開通和關斷速度。集成的 5V LDO 可爲高側應用中的數字隔離器或其他電路提供電源，採用DFN3x3-10L 封裝。
半橋
英諾賽科INS2001FQ
INS2001FQ是一款支持雙PWM輸入的100V半橋GaN驅動器，支持獨立的高端和低端邏輯輸入，可調節開啓/關閉速度的分流輸出，內部智能引導（BST）開關在死區時間內防止高側浮動供電 BST 電容過充，從而保護 GaN FET 的門極，並保持 GaN FET 兩側的一致門極電壓。該驅動器適用於半橋、全橋轉換器、48V直流電機驅動等應用，採用FCQFN 3x3mm封裝。
英諾賽科INS2001W
INS2001W是一款支持雙PWM輸入的100V半橋GaN驅動器，支持獨立的高端和低端邏輯輸入，可調節開啓/關閉速度的分流輸出，內部智能引導（BST）開關在死區時間內防止高側浮動供電 BST 電容過充，從而保護 GaN FET 的門極，並保持 GaN FET 兩側的一致門極電壓。該驅動器適用於半橋、全橋轉換器、48V直流電機驅動等應用，採用WLCSP 1.62x1.62mm封裝。
英諾賽科INS2002W
INS2002W是一款具有三態PWM輸入的100V半橋GaN驅動器，可實現高電平、低電平或懸空狀態控制，以便在關斷時對兩側開關進行控制。此外，該驅動器支持分流輸出，可獨立調節開通和關斷速度。INS2002W內部集成了Bootstrap開關，能夠在死區時間內防止高側驅動電源過充，保護 GaN FET 的門極，同時保持兩個驅動器的一致門極電壓。
INS2002W 可通過監測實際的門極電壓來優化門極開關時序，實現接近零的死區時間，從而提高效率並支持高頻操作。此外，用戶也可以通過外部電阻調整死區時間，以滿足特定應用需求，該芯片採用WLCSP 1.62x1.62mm封裝。
英諾賽科INS2002FQ
INS2002FQ是一款具有三態PWM輸入的100V半橋GaN驅動器，可實現高電平、低電平或懸空狀態控制，以便在關斷時對兩側開關進行控制。此外，該驅動器支持分流輸出，可獨立調節開通和關斷速度。INS2002FQ內部集成了Bootstrap開關，能夠在死區時間內防止高側驅動電源過充，保護 GaN FET 的門極，同時保持兩個驅動器的一致門極電壓。
INS2002FQ 可通過監測實際的門極電壓來優化門極開關時序，實現接近零的死區時間，從而提高效率並支持高頻操作。此外，用戶也可以通過外部電阻調整死區時間，以滿足特定應用需求，該芯片採用FCQFN 3x3mm封裝。
充電頭網總結
氮化鎵技術的出現，通過降低開關損耗和導通阻抗，提高效率，降低發熱，大大減小了快充充電器的體積。而合封芯片的出現更是進一步提高集成度，將傳統初級電路中兩三顆芯片才能實現的功能，由一顆芯片完成，從而大大簡化設計，越來越多的廠商也開始發力這一領域。
英諾賽科作爲全球領先的第三代半導體高新技術企業，其推出的多款氮化鎵合封芯片可爲多種電源適配器、LED驅動、馬達驅動、太陽能微型逆變器、數據中心及汽車電子領域提供更簡化的系統與更高效的性能支持，有效簡化整體設計難度並降低成本。