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2020年，氮化镓商用进入快车道，尤其是随着数码产品大功率快充以及5G时代的到来，氮化镓技术在消费类电源领域的发展如鱼得水，市场容量增长极为迅速。据充电头网统计，目前手机领域已有华为、小米、三星、OPPO、努比亚、魅族、realme等7家知名手机品牌先后推出氮化镓充电器。
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。可以预见，氮化镓快充将在未来几年迎来发展的巅峰，市场容量异常可观。Power Integrations, Inc.（PI）是一家专注于高压电源管理及控制领域的高性能电子元器件及电源方案的供应商，总部位于美国硅谷。推出的集成电路和二极管为包括移动设备、电视机、PC、家电、智能电表和LED灯在内的大量电子产品设计出小巧紧凑的高能效AC-DC电源。在氮化镓技术的布局方面，PI率先推出了其独有的PowiGaN技术，并基于PowiGaN技术开发了5个系列的芯片产品，包括InnoSwitch3-CP、EP、Pro、MX和LYTSwitch-6。凭借高集成、高效率、高可靠性的特点，InnoSwitch3 PowiGaN系列一经推出，便获得了客户的一致好评。PI InnoSwitch-3 PowiGaN经典应用案例据充电头网不完全统计，在消费类电源领域，PI InnoSwitch-3 PowiGaN系列芯片目前已协助8家厂商开发了14款氮化镓快充产品，功率从30W到100W不等；充电器的类型也非常丰富，极大的丰富了消费类电源市场。编辑点评：ANKER PowerPort Atom PD 1充电器给小编的第一感觉就是小而且轻巧，与苹果30W PD充电器对比直接小一圈。性能方面，支持5V/3A、9V/3A、15V/2A、20V/1.5A四个USB PD输出档位，能满足手机、平板的功率需求，笔记本也能兼顾到。通过拆解发现，充电器内部元器件穿插布置，采用两块平行电路板之间加一块小板的结构，使得空间利用率极高，并且巧妙的设计了塑料绝缘支架，为充电器提供绝缘和支撑，使充电器更加稳固。
采用PI InnoGaN一体化芯片，大大简化充电器设计，同时得益于其高频高效的特性，所以30W的输出功率也无需辅助散热，进一步节约了空间。输出采用同步整流，减低温度提高效率，电路板内层大面积敷铜，帮助导热和散热。产品的用料讲究、设计巧妙、做工精细，满满黑科技。
编辑点评：ANKER PowerPort Atom PD 2 GaN充电器的设计很“ANKER”，无论是产品外包装上还是产品本身外观，都拥有浓浓的“ANKER”风格。钢琴烤漆的外壳，触感温润，纯白机身、银灰文字、蓝色接口的搭配，很有辨识度。接口方面，ANKER PowerPort Atom PD 2 GaN充电器与市面上其他60W PD充电器最大不同的是配置了2个USB-C输出接口，并且均支持PD快充协议。单口输出情况下支持5V/3A、9V/3A、15V/3A、20V/3A PD四个档位，双口同时输出情况下，接口均支持5V/3A、9V/3A、15V/2A、20V/1.5A四个档位，可以满足大部分设备的充电需求。充电头网经过拆解发现，ANKER PowerPort Atom PD 2这款充电器内部采用了PI PowiGaN 系列产品SC1933C，内置控制器以及GaN功率器件等，不仅集成度高，而且效率也高，发热少。次级侧双口输出采用二次降压方案， 两个USB-C接口均采用南芯的SC8001同步降压控制器；双口独立设计，由同一颗协议芯片赛普拉斯CYPD4225控制，支持输出功率智能切换。
此外，充电器的内部还采用了大量了辅助散热措施，正面为金属散热片，背面为导热贴，USB-C小板上也分别使用了导热贴设计。初级和次级之间预留足够的安全距离，变压器附近采用镂空设计，增加绝缘档板；在体积较大的插件元器件之间均使用注胶的方式增加机械强度，确保整机的性能和可靠性。
编辑点评：ANKER安克这款3A1C 4口氮化镓桌面充电器采用PC阻燃材质外壳，顶面进行晒纹处理以增加美感，四角及边缘为弧面过渡，整个充电器非常小巧可以为桌面节省很多空间。USB-A接口最大输出12W，总输出达20W，而USB-C接口所在电路内部采用GaN氮化镓元器件，输出功率更是达到了45W。此外USB-C接口支持Apple 2.4A和USB-DCP协议，以及QC2.0和QC3.0快充协议，兼容性也不错，可以满足多数电子产品的快充需求。充电头网通过拆解发现，USB-C接口电路采用PI的SC1933C作为主控芯片，该芯片内置GaN功率器件，同时还使用Cypress赛普拉斯的CYPD3175作为次级协议IC。而USB-A电路则采用PI的INN3265C作为主控芯片，芯片内置了控制器，开关管以及次级同步整流控制器，集成度高。
充电器内部的两路电路各自独立工作互不影响，因此就算四口同时输出也不用担心总功率下降，并且每个端口都有过流保护功能。输出还使用固态电容滤波，降低纹波，输出更稳定。
编辑点评：ANKER安克这款氮化镓快充充电器机身壳表面进行亮面烤漆处理，侧身弧面过渡，插脚灵活可折叠，携带方便。其中USB-A接口QC2.0/3.0、Samsung-AFC、Huawei-FCP多个快充协议；C口支持QC3.0快充协议和USB PD3.0快充标准，并具备5/9/15/20V四组固定电压档位。C口45W功率可以满足手机等设备的快充需求，A口支持小电流充电模式，可以使小型电子产品得到更快更好的充电体验。充电头网拆解了解到，这款充电器内部采用双路独立输出架构。AC-DC部分，USB-C接口采用PI的PowiGaN主控芯片SC1933C；USB-A输出采用常规控制器INN3265C；均为输出同步整流，且输出滤波采用固态电容。
协议部分，USB-C接口协议芯片采用赛普拉斯 CYPD3175；USB-A接口则采用天钰FP6601Q，整体用料扎实。同时，充电器内部多处打胶，稳定性有保证，并且还配有大型金属散热片，散热性能良好。
编辑点评：毕亚兹这款2C1A 65W氮化镓充电器体积小重量轻，配备可折叠插脚携带方便。其中A口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP多个快充协议，兼容性好；C1口具备5/9/12/15/20V五组固定电压档位以及3.3-16V/3A PPS电压档位；C2口具备5/9/12/15/20V五组固定电压档位以及3.3-11V/3A PPS电压档位。支持协议多，电压档位齐全，可满足日常绝大多数电子产品的快充需求。充电头网通过拆解了解到，毕亚兹这款充电器内置PI SC1936C氮化镓功率器件，不仅集成度高且效率也更好，发热更低。次级侧采用二次降压电路架构，由两颗智融SW3516H分别实现USB-C1接口以及另外1A1C接口的降压输出、协议识别功能，支持功率智能分配。此外输入输出端均焊接有小PCB板也使得内部空间得到充分利用，充电器体积得到进一步压缩。
散热方面，充电器内部的功率器件及变压器部分均增加导热垫设计，整个PCBA模块外围使用铜板包裹，起到均匀散热的作用；内部打胶充足，稳定性好。充电器整体用料做工扎实。
编辑点评：京东京造这款1A1C 65W氮化镓充电器体积小重量轻，配备可折叠插脚携带方便。A口都支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP多个快充协议，兼容性好，最大输出30W；C口具备5/9/12/15/20V五组固定电压档位以及两组PPS电压档位，最大输出65W。充电器支持协议多，电压档位齐全，可满足两台电子产品的同时快充需求。充电头网通过拆解了解到，这款充电器采用了PI SC1933C氮化镓功率器件，真茂佳次级整流MOS和两颗智融SW3516降压控制芯片，搭配锐骏RUH4040M2 MOS管，实现功率智能分配；输入端采用永铭KCX系列快充电源专用电解电容，输出端使用固态电容滤波，整体用料扎实。
此外输入输出端设计有小PCB板，充分利用内部空间，充电器体积得到进一步压缩。散热方面，PCB板正背面配备大面积金属散热片来均匀散热，降低元器件温升。变压器顶部有导热垫帮助导热，此外板子上打胶固定和加强散热。
编辑点评：努比亚这款2C1A 65W氘锋氮化镓充电器体积小重量轻，配备可折叠插脚携带方便。三个接口都支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP多个快充协议，兼容性好；两个C口还具备5/9/12/15/20V五组固定电压档位以及PPS电压档位。充电器支持协议多，电压档位齐全，可满足绝大多数电子产品的日常快充需求。充电头网通过拆解了解到，这款充电器内置PI氮化镓功率器件，不仅集成度高，而且效率也更好，发热更低，此外还使用了万代次级整流MOS。二次降压电路分两路输出，并由两颗智融SW3516H控制来实现USB-C1接口以及另外1A1C接口的降压输出、协议识别功能，支持功率智能分配；输入输出均采用上海永铭电子的电容滤波，整体用料扎实。
此外输入输出端均焊接有小PCB板也使得内部空间得到充分利用，充电器体积得到进一步压缩。散热方面，PCB板正背面配备大面积金属散热片来均匀散热，而且内部的功率器件及变压器部分均增加导热垫设计，此外板子上还大量注胶处理，帮助导热的同时还增强内部稳定性。
编辑点评：OPPO这款65W原装氮化镓快充充电器由光宝科技股份有限公司代工，产品外观圆润，体型小巧。支持最大65W输出，并设有5V/2A、10V/6.5A两个档位，向下兼容SuperVOOC、VOOC等协议，适用于OPPO家族中所有快充手机的需求。充电头网通过拆解了解到，这款充电器内部主要采用了PI定制的PowiGaN主控芯片，具有高效、高频的特点，大大减小了充电器的体积和发热情况；协议方面依然采用瑞芯微定制的VOOC闪充芯片。
充电器内部初级和次级之间有隔离设计，并加装了绝缘档板；元器件之间使用大量注胶处理，用于固定元器件和辅助导热。整个产品从用料到做工，无不透露着OPPO对产品质量的高要求。
编辑点评：RAVPower这款30W氮化镓PD快充充电器体型圆润小巧，方便携带，折叠插脚的设计进一步增加了产品的便携性。性能方面，充电器不仅支持USB PD快充协议，还兼容QC3.0、QC2.0快充和APPLE 2.4A充电协议，可适配小功率笔记本电脑和常见的手机快充。通过拆解发现，这款氮化镓快充充电器内置PI的高集成度PowiGaN芯片，一方面集成了PWM主控、氮化镓功率器件、同步整流控制器，简化PCB板设计难度；另一方面还通过提高功率器件的开关频率减小变压器的体积，提高功率密度。
次级侧使用了恒泰柯同步整流MOS管和VBUS开关；协议芯片为伟诠WT6636F，主要器件的用料均属行业知名品牌，性能有保证。
编辑点评：RAVPower这款氮化镓快充充电器给人最深的感受便是体积非常小巧，几乎只有苹果61W快充充电器体积的二分之一左右。同时通过测试，我们了解到这款充电器除了支持PD快充之外，还支持APPLE2.4A、DCP协议以及QC 2.0、QC 3.0快充协议，可适配手机等移动设备快充。充电头网拆解了解到，这款充电器内部电路设计非常简洁，这也得益于采用了PI PowiGaN控制芯片，集成PWM控制器、氮化镓功率MOS、次级同步整流控制器等，并且省略了常见的光耦反馈元件。次级侧采用恒泰科低压MOS同步整流，协议识别则选用了伟诠WT6636F。
除了用料讲究之外，充电器内部PCBA正反两侧均采用了导热板设计，避免充电器在长时间大功率输出时出现局部过热，提升用户使用体验。
编辑点评：外观方面，斯泰克100W双USB-C口氮化镓快充充电器体积小巧，虽然具备100W的输出能力，但体积仅与苹果61W相当，并且配备折叠插脚，携带方便。性能方面，这款充电器支持USB PD3.0、QC3.0、QC2.0、Apple2.4A等协议，并且在PD协议下支持任意单口100W输出，双口同时输出为45W，即能满足苹果最新的16英寸MacBook Pro全速充电，也可同时给两台笔记本电脑充电，非常智能、便捷。充电头网拆解发现，这款充电器采用了一种全新的架构来实现100W快充。不同于常见的一组主电路加上DCDC线路，此设计内置了两套完全一样的快充电路，AC-DC部分由两颗PI高集成PowiGaN控制器INN3379C实现并联两路转换，输出则采用了两颗英集芯IP2726协议芯片实现两路电源并联单口输出100W，双口独立输出各45W的智能调节控制。这种全新的架构实现了无需DCDC二级转换，而达到双口盲插100W的大功率设计。
得益于两颗PI PowiGaN氮化镓芯片的采用，无论是单口输出还是双口输出，每颗芯片只需分担最大50W的功率，所以无需额外增加功率因数校正电路；加之氮化镓芯片带来的高效率和低发热，以及单级转换无需DCDC， 为充电器实现小体积和高功率密度提供了可能。
即使采用了两颗氮化镓主控芯片，这款充电器内部还是采用了铜片全包裹的设计，让发热元器件的热量能够均匀扩散，避免长时间大功率工作时内部过热。氮化镓技术的成熟和快速商用，让电源市场如同注入了新鲜的血液，活力四起；同时也加速了传统电源的更新换代。PI作为一家业内知名且老牌的电源芯片供应商，对氮化镓快充技术的应用有着独到的见解。借助自家独特的芯片制造工艺，完美地将氮化镓功率器件合封于主控芯片中，在提升产品效率、保障稳定性的同时，也大大降低电源厂商应用的门槛，获得众多客户青睐。报名方式：点击文末【阅读原文】或者长按识别下图二维码。
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