意法半导体MASTERGAN1：开启高效氮化镓电源设计新时代

意法半导体（STMicroelectronics）近期发布了全新的MASTERGAN1产品，该产品集成了半桥驱动器和两个增强模式氮化镓（GaN）晶体管。这一创新设计不仅提高了集成度，简化了设计应用，还在多种电源转换拓扑中展现出显著优势，如AC-DC系统中的LLC谐振转换器、有源钳位反激或正激变换器以及图腾柱功率因数校正（PFC）电路等。

MASTERGAN1的集成优势

传统竞争产品通常只包含单个GaN晶体管，而MASTERGAN1的独特之处在于其双晶体管集成设计，这在半桥拓扑应用中尤为突出。更高的集成度意味着工程师可以更简便地为智能手机充电器和USB-PD适配器设计尺寸更小且更加高效的电源解决方案，这对追求紧凑性和高性能的现代电子设备至关重要。

为什么选择氮化镓？

近年来，随着智能手机、平板电脑及笔记本电脑等便携式设备性能的迅速提升，快充技术成为制造商优化用户体验的关键。由于电池材料技术的限制，增加电池容量变得困难重重，因此发展快充技术成为提高用户满意度的重要途径。借助USB Power Delivery（USB-PD）和快速充电技术，消费者可以在短时间内实现快速充电——例如，在不到十分钟的时间内达到50%的电量。这就要求充电器能够在维持原有尺寸的前提下，输出高达100W甚至更高功率的电能。为了满足这一需求，提高开关频率成为了必然选择。

氮化镓凭借其固有的物理特性，在高频应用中表现出色。与传统的硅基器件相比，GaN拥有更高的带隙（3.39eV），这意味着它能够承受更高的临界电场，从而在高频下提供更高的效率。此外，GaN还具有更高的电子迁移率（1700cm²/Vs），使得电子可以在更低损耗的情况下以更快的速度移动，这对于开关频率超过200kHz的应用尤为重要。

EVALMASTERGAN1：加速氮化镓技术的应用

尽管GaN晶体管并非新技术，但将其应用于大批量生产的电源中仍然是一个相对较新的领域。为了帮助工程师和技术决策者更好地理解和接受这项技术，意法半导体推出了EVALMASTERGAN1评估板。这款评估板不仅提供了直观的产品展示，还允许用户添加低端分流器或外部自举二极管，以便更好地适应终端设计需求。更重要的是，通过访问MASTERGAN1的所有引脚，开发人员可以在初期调试阶段获得极大的便利。

简化复杂性：MASTERGAN1的设计理念

从概念验证到实际产品的过渡过程中，往往会遇到诸多挑战。高频应用对PCB布局提出了严格的要求，任何寄生电感都可能导致误开关问题。MASTERGAN1通过集成两个GaN晶体管，大大简化了设计复杂度。此外，特定的GaN技术和栅极驱动器优化设计确保了系统不需要负电压关断，同时兼容20V信号输入，适用于广泛的现有和即将推出的控制器。

MASTERGAN1封装尺寸仅为9mm x 9mm，非常适合需要保持小型化的智能手机充电器等应用。未来几个月内，意法半导体还将推出与现有引脚兼容的新产品迭代，进一步简化基于MASTERGAN1的PCB设计过程，使其更具性价比。

结语

MASTERGAN1的推出标志着意法半导体在氮化镓电源设计领域的又一重大突破。它不仅解决了当前电源设计中的复杂性问题，还为未来的高效、小型化电源解决方案铺平了道路。随着市场对高性价比、高性能电源需求的增长，MASTERGAN1及其后续产品将为工程师们提供更多可能性，助力他们在激烈的市场竞争中脱颖而出。如需MASTERGAN1产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。