摘要：当今，在高功率电源设计中，半桥拓扑的应用愈发普遍。在半桥拓扑中使用分立氮化镓器件方案，不仅器件占板面积较大，而且会受到寄生电感等因素干扰，影响电源系统效率。于是越来越多的厂商着手推出半桥氮化镓合封芯片，通过将两颗半桥氮化镓器件和驱动器封装在一个芯片内部，来简化

前言

当今，在高功率电源设计中，半桥拓扑的应用愈发普遍。在半桥拓扑中使用分立氮化镓器件方案，不仅器件占板面积较大，而且会受到寄生电感等因素干扰，影响电源系统效率。于是越来越多的厂商着手推出半桥氮化镓合封芯片，通过将两颗半桥氮化镓器件和驱动器封装在一个芯片内部，来简化半桥拓扑电源设计。

半桥氮化镓芯片可广泛应用于众多领域，实际可用于手机、平板电脑、笔电、家电、新能源汽车、通信设备、数据中心、工业电源、智能电网等诸多领域。该芯片可有效提高电源转换效率、增加功率密度、降低用电成本，是推动现代电子产品向低碳环保方向进化的关键之一。下面充电头网为大家盘点各大功率器件厂商推出的半桥氮化镓芯片。

半桥氮化镓芯片

充电头网总结了九大厂商推出的多款高压氮化镓芯片，并汇总如上表所示。

文中排名不分先后，按企业首字母顺序排列。

Infineon 英飞凌

英飞凌IGI60F1414A1L

英飞凌推出的半桥氮化镓集成功率级芯片 IGI60F1414A1L，适合低功率至中功率范围、小型轻量化的设计应用。外观为8x8 QFN-28封装型式，针对散热效能进行强化，可为系统提供极高的功率密度。此产品包含两个 140 mΩ / 600 V CoolGaN 增强型 （e-mode） HEMT 开关以及英飞凌 EiceDRIVER系列中的电气隔离专用高低侧栅极驱动器。

隔离栅极驱动器拥有两个数字 PWM 输入，让 IGI60F1414A1L 更易于控制。为了达到缩短开发时间、减少系统物料清单项目和降低总成本等目标，利用集成隔离功能、明确分隔数字和电源接地以及简化PCB配置等，皆是不可或缺的要素。

栅极驱动器采用英飞凌的单芯片无磁芯变压器（CT）技术，将输入与输出有效隔离。即便在电压上升或下降速率超过150 V/ns的超快速切换瞬时下，仍可确保高速特性和杰出的稳定性。

英飞凌 IGI60F1414A1L的切换特性可以简易地根据不同的应用借由一些栅极路径的被动元件诸如阻容器件实现。例如，此特性可使电流或电压速率优化，以降低电磁干扰（EMI）效应、稳态栅极电流调整和负栅极电压驱动，在硬切换开关应用中稳定运行。

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Innoscience 英诺赛科

英诺赛科ISG6102

ISG6102是一款耐压700V，导阻150mΩ的半桥氮化镓功率芯片，支持9-80V的输入电压而无需额外的低压差线性稳压器，能够维持6V栅极驱动电压，集成的智能栅极驱动器提供可编程的一级开启速度以控制转换速率，并延迟二级开启增强，从而实现高频率、高效率和低EMI性能。内部集成无损电流感应，具有可编程的开关启动斜率，支持零反向恢复电压，采用QFN6x8封装。

英诺赛科ISG6103

ISG6103是一款耐压700V，导阻230mΩ的半桥氮化镓功率芯片，内置高压线性稳压器、智能栅极驱动器和无损电流检测电路，支持9-80V的输入电压而无需额外的低压差线性稳压器，能够维持6V栅极驱动电压。集成的智能栅极驱动器提供可编程的一级开启速度以控制转换速率，并延迟二级开启增强，从而实现高频、高效率和低EMI性能，采用QFN6x8封装。

英诺赛科ISG6106QA

英诺赛科ISG6106是一款耐压700V，导阻100mΩ的半桥氮化镓功率芯片，内部集成了高压线性稳压器、智能棚极驱动器和无损电流检测电路，支持最高80V输入而无需额外的LDO需求，并可保持6.5V的栅极驱动电压。

ISG6106可耐受700V连续电压，800V的瞬时电压，静态电流仅有115μA，支持自动待机模式，支持零反向恢复电荷，高频操作可达2MHz，集成5V LDO用于供电数字隔离器，内置的智能栅极驱动器提供可编程开关以控制转换速率，采用QFN6x8封装。

英诺赛科ISG6107QA

英诺赛科ISG6107是一款耐压700V，导阻150mΩ的半桥氮化镓功率芯片，内部集成了高压线性稳压器、智能棚极驱动器和无损电流检测电路，支持最高80V输入而无需额外的LDO需求，并可保持6.5V的栅极驱动电压。

ISG6107可耐受700V连续电压，800V的瞬时电压，静态电流仅有115μA，支持自动待机模式，支持零反向恢复电荷，高频操作可达2MHz，集成5V LDO用于供电数字隔离器，内置的智能栅极驱动器提供可编程开关以控制转换速率，采用QFN6x8封装。

英诺赛科ISG6108QA

英诺赛科ISG6108是一款耐压700V，导阻230mΩ的半桥氮化镓功率芯片，内部集成了高压线性稳压器、智能棚极驱动器和无损电流检测电路，支持最高80V输入而无需额外的LDO需求，并可保持6.5V的栅极驱动电压。

ISG6108可耐受700V连续电压，800V的瞬时电压，静态电流仅有115μA，支持自动待机模式，支持零反向恢复电荷，高频操作可达2MHz，集成5V LDO用于供电数字隔离器，内置的智能栅极驱动器提供可编程开关以控制转换速率，采用QFN6x8封装。

英诺赛科ISG6109QA

英诺赛科ISG6109是一款耐压700V，导阻320mΩ的半桥氮化镓功率芯片，内部集成了高压线性稳压器、智能棚极驱动器和无损电流检测电路，支持最高80V输入而无需额外的LDO需求，并可保持6.5V的栅极驱动电压。

ISG6109可耐受700V连续电压，800V的瞬时电压，静态电流仅有115μA，支持自动待机模式，支持零反向恢复电荷，高频操作可达2MHz，集成5V LDO用于供电数字隔离器，内置的智能栅极驱动器提供可编程开关以控制转换速率，采用QFN6x8封装。

JOULWATT 杰华特

杰华特JW1568K

JW1568K集成了一个门极驱动器和两个增强模式的GaN晶体管，采用半桥配置。集成的功率GaN器件具有220 mΩ的导通电阻（RDS(ON)）和650 V的漏极-源极击穿电压，而嵌入式门极驱动器的高侧可以轻松地由集成的bootstrap二极管供电。

JW1568K具有下部和上部驱动部分的欠压锁定保护，可防止功率开关在低效率或危险条件下运行。JW1568K提供6mm*8mm的QFN封装。高度集成化使其成为一种简单易用、元件数量少且高效的隔离电源传递应用解决方案。

Navitas 纳微

纳微NV624X

NV624X是一款采用了Navitas 纳微半导体最新GaNSense技术的新一代半桥氮化镓功率芯片系列产品，相比于现有的分立式方案，纳微半桥功率芯片可实现MHz级的开关频率，将有效降低系统损耗和复杂度。

纳微NV624X系列目前已有 NV6245C、NV6247两款产品，额定电压均为 650V，均采用工业标准、薄型、低电感的 6x8mm PQFN 封装。纳微 NV6245C 内置2颗 275mΩ GaN FETs 和对应驱动器，可用于 65W ACF 拓扑快充电源、100W AHB 拓扑快充电源等产品中。

纳微NV6247内置2颗160mΩ GaN FETs和对应驱动器，实现桥式电源拓扑在 MHz 频率下运行。不仅如此，芯片同时还完美适配图腾柱PFC以及三相电机驱动等应用场景。

纳微NV624X 半桥氮化镓功率芯片为电子元件创建了一个易于使用的系统构建块。相较分立式方案，革命性的单片集成方案能有效减少 60% 的元件数量及布局结构，进而减少系统成本、尺寸、重量与复杂性。

纳微NV624X半桥氮化镓功率芯片集成的 GaNSense 技术实现了前所未有的自动保护，提升了系统可靠性和稳定性，并结合了无损电流感测，达到更高层级的效率和节能水平。

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novosns 纳芯微

纳芯微NSG65N15K

为进一步发挥GaN高频、高速的特性优势，纳芯微同时推出了集成化的Power Stage产品NSG65N15K，内部集成了半桥驱动器NSD2621和两颗耐压650V、导阻电阻150mΩ的GaN开关管，工作电流可达20A。NSG65N15K内部还集成了自举二极管，并且内置可调死区时间、欠压保护、过温保护功能，可以用于图腾柱PFC、ACF和LLC等半桥或全桥拓扑。

NSG65N15K用一颗器件取代驱动器和两颗开关管组成的半桥，有效减少元件数量和布板面积。NSG65N15K是9*9mm的QFN封装，相比传统分立方案的两颗5*6mm DFN封装的GaN开关管加上一颗4*4mm QFN封装的高压半桥驱动，加上外围元件，总布板面积可以减小40%以上，从而有效提高电源的功率密度。同时，NSG65N15K的走线更方便PCB布局，有利于实现简洁快速的方案设计。

NSG65N15K的合封设计有助于减小驱动和开关管之间的寄生电感，简化系统设计并提高可靠性。如上图所示，传统的分立器件方案，会引入由于PCB走线造成的栅极环路电感Lg_pcb和由于GaN内部打线造成的共源极电感Lcs。

其中，栅极环路电感Lg_pcb会在栅极电压开通或关断过程产生振铃，如果振铃超出GaN的栅源电压范围，容易造成栅极击穿；并且在上管开通过程中，高dv/dt产生的米勒电流会在下管的Lg_pcb上产生正向压降，有可能造成GaN的栅极电压大于开启电压，从而误导通。而共源极电感Lcs造成的影响，主要是会限制GaN电流的di/dt，增加额外的开关损耗；此外，在GaN开通过程电流增大，由于di/dt会在Lcs上产生正向压降，降低了GaN的实际栅极电压，增大了开通损耗。

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ST意法半导体

ST意法半导体目前已推出至少5款MasterGaN半桥器件，MasterGaN器件内部集成了两颗 650V耐压的GaN开关管及驱动器，组成半桥器件，是一款先进的系统级功率封装，可输入逻辑电压信号轻松控制器件，支持零下40到125摄氏度工作温度范围。

意法MasterGaN1

ST意法半导体MasterGaN1内部集成半桥驱动器和两颗耐压650V，导阻150mΩ的高压GaN开关管，集成在9*9*1mm的QFN封装内，工作电流10A，低侧和高侧均具有欠压关闭保护。驱动器内置自举二极管，内置互锁功能，且具有准确的内部定时匹配。

图为ST MasterGaN1的评估板，连接为半桥输出，左侧为驱动信号输入，右侧为半桥输出，左侧下方是一颗稳压器，为MasterGaN1提供稳压供电。通过评估板图片可以看出，MasterGaN1器件将控制信号和功率走线分开，便于走线布局设计。

ST意法半导体 MasterGaN1 通过内部集成半桥驱动器和GaN开关管来减少元件数量，同时其走线方便布局设置，可实现灵活简洁快速的设计。

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意法MasterGaN1L

意法MASTERGAN1L是一款先进的系统级功率封装器件，在半桥配置中集成了栅极驱动器和两个增强模式GaN晶体管。集成的功率GaN具有150 mΩ的RDS(ON)和650 V漏源闭锁电压，而嵌入式栅极驱动器的高侧可由集成式自举二极管轻松提供。

MASTERGAN1L在VCC上具有UVLO保护，可防止电源开关在低效率或危险条件下运行，并且互锁功能可避免出现交叉传导的情况。输入引脚的范围经过扩展，可与模拟控制器、微控制器和DSP单元轻松连接。MASTERGAN1L的工作温度范围为-40°C至125°C，采用紧凑型9x9 mm QFN封装。

意法MasterGaN2

ST意法半导体MasterGaN2内部集成了半桥驱动器和两颗耐压650V的高压GaN开关管组成非对称半桥，上管为225mΩ，下管为150mΩ，集成在9*9*1mm的QFN封装内，工作电流最高10A，低侧和高侧均具有欠压关闭保护，可用于ACF拓扑。

MASTERGAN2为非对称设计的半桥结构，上管为225mΩ，下管为150mΩ，其余功能与MASTERGAN1一致，可用于ACF拓扑。

ST意法半导体 MasterGaN2 集成的驱动器内置自举二极管，内置互锁功能，且具有准确的内部定时匹配。

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意法MasterGaN3

MASTERGAN3是一款先进的功率系统封装集成，采用门极驱动器和两个增强模式GaN晶体管的非对称半桥配置。集成的功率GaN具有650 V的击穿电压，同时嵌入式门极驱动器的高侧可以通过集成的自举二极管轻松供电。

ST意法半导体MasterGaN3 内部集成了半桥驱动器和两颗耐压650V的高压GaN开关管组成非对称半桥，上管为450mΩ，下管为225mΩ，集成在 9*9*1mm 的QFN封装内，工作电流最高6.5A，低侧和高侧均具有欠压关闭保护。

MASTERGAN3在上下驱动部分都具有UVLO保护，防止电源开关在低效率或危险条件下工作，互锁功能可以避免交叉传导条件。MASTERGAN3的工作温度范围为-40°C至125°C，适用于工业环境，采用9x9 mm QFN封装。

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意法MasterGaN4

ST意法半导体MasterGaN4 内部集成半桥驱动器和两颗耐压650V，导阻225mΩ的高压GaN开关管，集成在9*9*1mm的QFN封装内，工作电流6.5A，低侧和高侧均具有欠压关闭保护。驱动器内置自举二极管，内置互锁功能，且具有准确的内部定时匹配。

MasterGaN4为对称半桥结构，内置两颗225mΩ导阻的高压GaN开关管。

ST意法半导体MasterGaN4通过内部集成半桥驱动器和GaN开关管来减少元件数量，同时其走线方便布局设置，可实现灵活简洁快速的设计。

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应用案例：

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意法MasterGaN4L

意法MASTERGAN4L是一款先进的系统级功率封装器件，在半桥配置中集成了栅极驱动器和两个增强模式GaN晶体管。集成的功率GaN分别具有225 mΩ的RDS(ON)和650 V漏源阻断电压，而嵌入式栅极驱动器的高侧可由集成式自举二极管轻松提供。

MASTERGAN4L在VCC上具有UVLO保护，可防止电源开关在低效率或危险条件下运行，并且互锁功能可避免出现交叉传导的情况。输入引脚的范围经过扩展，可与模拟控制器、微控制器和DSP单元轻松连接。MASTERGAN4L的工作温度范围为-40°C至125°C，采用紧凑型9x9 mm QFN封装。

意法MasterGaN5

MASTERGAN5是一款先进的功率系统封装集成，采用门极驱动器和两个增强模式GaN功率晶体管的半桥配置。集成的功率GaNs具有650V的击穿电压，同时嵌入式门极驱动器的高侧可以通过集成的二极管轻松供电。

ST意法半导体MasterGaN5内部集成半桥驱动器和两颗耐压650V，导阻450mΩ的高压GaN开关管，集成在9*9*1mm的QFN封装内，工作电流4A，低侧和高侧均具有欠压关闭保护。驱动器内置自举二极管，内置互锁功能，且具有准确的内部定时匹配。

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Tagore泰高技术

泰高技术TTHB100NM

泰高技术推出氮化镓半桥芯片TTHB100NM，这是一款集成2颗增强型氮化镓650V 100mΩ 氮化镓开关管及对应的驱动器的半桥功率芯片，用于高侧、低侧和电平转换。它内置了UVLO（欠压锁定）、过温和带故障输出信号的过电流保护，芯片内集成了用于高侧的启动电源。

泰高技术 TTHB100NM 具有12V~20V的宽电源工作范围，可应用在DC–DC转换、逆变器、手机/笔记本充电器、LED/电机驱动、图腾柱无桥PFC 应用、高频LLC转换器、服务器/AC-DC电源、有源钳位反激等场景中。

泰高技术 TTHB100NM 芯片采用低电感 8mm×10mm QFN 封装，低电感封装的集成驱动器允许在高压和高频中安全运行。开关频率高达2MHz，传输延迟低至 50ns，支持 50V/ns dV/dT 抗扰度, 外围元器件精简，具有非常紧凑和简便的布局，可实现灵活快捷的设计。

泰高技术 TTHB100NM 芯片 8mm×10mm QFN 封装看起来比较大，但是比起两颗8mm*8mm的GaN开关管加上独立的驱动器，占板面积大大缩小。同时合封器件也大大减小了寄生效应对效率的影响，提高电源产品的效率和可靠性。

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TI德州仪器

德州仪器LMG2610

LMG2610是一款 650V GaN 功率 FET 半桥，适用于开关模式电源应用中

非对称GaN FET电阻针对 ACF 工作条件进行了优化。可编程导通压摆率可提供 EMI 和振铃控制。与传统的电流检测电阻相比，低侧电流检测仿真可降低功耗，并允许将低侧散热焊盘连接到冷却 PCB 电源接地。

高侧栅极驱动信号电平转换器消除了外部解决方案中出现的噪声和突发模式功率耗散问题。智能开关 GaN 自举 FET 没有二极管正向压降，可避免高侧电源过充，并且反向恢复电荷为零。

LMG2610 具有低静态电流和快速启动时间，支持转换器轻负载效率要求和突发模式运行。保护特性包括 FET 导通互锁、欠压锁定 (UVLO)、逐周期电流限制和过热关断。

充电头网总结

文中提及的多家半桥氮化镓芯片，覆盖600~1200V高压段电源设计需求，并各具亮点，各有特色，工程师可根据产品实际设计需求，选择适合的产品，以达成性能与成本的平衡点。

充电头网了解到，半桥氮化镓芯片进一步提高了集成度，令传统初级电路中需要多颗芯片才能实现的功能，如今仅需一颗芯片即可完成，可大幅简化PCB设计、制造流程，能有效减小占板面积，并大幅降低了寄生效应对效率的影响，最终能提升了电源产品的效率与可靠性。为此众多电源芯片原厂选择在这一领域推出性能各异的差异化产品。

来源：充电头网