意法半導體（STMicroelectronics）近期發布了全新的MASTERGAN1產品，該產品集成了半橋驅動器和兩個增強模式氮化鎵（GaN）晶體管。這一創新設計不僅提高了集成度，簡化了設計應用，還在多種電源轉換拓撲中展現出顯著優勢，如AC-DC系統中的LLC諧振轉換器、有源鉗位反激或正激變換器以及圖騰柱功率因數校正（PFC）電路等。

MASTERGAN1的集成優勢

傳統競爭產品通常只包含單個GaN晶體管，而MASTERGAN1的獨特之處在于其雙晶體管集成設計，這在半橋拓撲應用中尤為突出。更高的集成度意味著工程師可以更簡便地為智能手機充電器和USB-PD適配器設計尺寸更小且更加高效的電源解決方案，這對追求緊湊性和高性能的現代電子設備至關重要。

為什么選擇氮化鎵？

近年來，隨著智能手機、平板電腦及筆記本電腦等便攜式設備性能的迅速提升，快充技術成為制造商優化用戶體驗的關鍵。由于電池材料技術的限制，增加電池容量變得困難重重，因此發展快充技術成為提高用戶滿意度的重要途徑。借助USB Power Delivery（USB-PD）和快速充電技術，消費者可以在短時間內實現快速充電——例如，在不到十分鐘的時間內達到50%的電量。這就要求充電器能夠在維持原有尺寸的前提下，輸出高達100W甚至更高功率的電能。為了滿足這一需求，提高開關頻率成為了必然選擇。

氮化鎵憑借其固有的物理特性，在高頻應用中表現出色。與傳統的硅基器件相比，GaN擁有更高的帶隙（3.39eV），這意味著它能夠承受更高的臨界電場，從而在高頻下提供更高的效率。此外，GaN還具有更高的電子遷移率（1700cm2/Vs），使得電子可以在更低損耗的情況下以更快的速度移動，這對于開關頻率超過200kHz的應用尤為重要。

EVALMASTERGAN1：加速氮化鎵技術的應用

盡管GaN晶體管并非新技術，但將其應用于大批量生產的電源中仍然是一個相對較新的領域。為了幫助工程師和技術決策者更好地理解和接受這項技術，意法半導體推出了EVALMASTERGAN1評估板。這款評估板不僅提供了直觀的產品展示，還允許用戶添加低端分流器或外部自舉二極管，以便更好地適應終端設計需求。更重要的是，通過訪問MASTERGAN1的所有引腳，開發人員可以在初期調試階段獲得極大的便利。

簡化復雜性：MASTERGAN1的設計理念

從概念驗證到實際產品的過渡過程中，往往會遇到諸多挑戰。高頻應用對PCB布局提出了嚴格的要求，任何寄生電感都可能導致誤開關問題。MASTERGAN1通過集成兩個GaN晶體管，大大簡化了設計復雜度。此外，特定的GaN技術和柵極驅動器優化設計確保了系統不需要負電壓關斷，同時兼容20V信號輸入，適用于廣泛的現有和即將推出的控制器。

MASTERGAN1封裝尺寸僅為9mm x 9mm，非常適合需要保持小型化的智能手機充電器等應用。未來幾個月內，意法半導體還將推出與現有引腳兼容的新產品迭代，進一步簡化基于MASTERGAN1的PCB設計過程，使其更具性價比。

結語

MASTERGAN1的推出標志著意法半導體在氮化鎵電源設計領域的又一重大突破。它不僅解決了當前電源設計中的復雜性問題，還為未來的高效、小型化電源解決方案鋪平了道路。隨著市場對高性價比、高性能電源需求的增長，MASTERGAN1及其后續產品將為工程師們提供更多可能性，助力他們在激烈的市場競爭中脫穎而出。如需MASTERGAN1產品規格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。