意法半导体全新MASTERGAN6和MASTERGAN7氮化镓功率器件

氮化镓技术普及再提速！意法半导体全新MASTERGAN6、MASTERGAN7氮化镓功率器件正式面世。

MASTERGAN6和MASTERGAN7是意法半导体首批集成低压差线性稳压器（LDO）的氮化镓（GaN）功率器件，不再需要外置稳压器。这两款产品还首次采用硬开关拓扑，可在硬开关工况下耐受低至-6V的电压，集成度与稳定性大幅提升。借助这两款新器件，研发人员既能打造出更高功率密度的产品，还能精简物料清单，并实现更高的开关频率。

▲MASTERGAN6

如今，GaN技术已广泛应用于充电器、电源适配器、太阳能板等产品领域，MASTERGAN6与MASTERGAN7的问世，也成为推动氮化镓功率器件规模化普及的重要助力。两款器件整体性能基本一致，MASTERGAN7的导通电阻（Rds (on)）略高。

GaN器件应用困境：功率密度与可靠性难以兼顾

GaN凭借其优异的电气特性成为提升功率密度的关键材料。GaN充电器体积更小、输出功率更高，当前市面上多款主流多充电口产品总功率可达800W，部分单USB-C PD端口输出功率更是高达240W。

除此之外，GaN还大量应用在车规级电源、太阳能逆变器、服务器及数据中心供电系统等。这些场景虽不是大众所熟知的领域，但更能凸显GaN的价值，对于可靠性的要求同样重要，甚至高于对功率密度的要求。

而当前GaN应用面临的一大难题，就是难以同时兼顾功率密度与可靠性。GaN具备3.39eV的宽禁带特性，且与氮结合后电子迁移率可达1700cm2/Vs，能显著提升设备功率密度。但GaN器件的优势需在200kHz以上的高开关频率下才能充分发挥，这也带来了一系列设计难题：硬开关耐受能力不足、上下管直通保护（防止高低侧电路短路）、栅极稳定性差等。因此，尽管大家普遍看好GaN的发展，但它至今仍未能全面取代传统硅基功率器件——GaN的应用，需要全新的设计思路。

GaN应用亟需全新设计体系

GaN器件面临的固有挑战，意味着厂商必须搭建一套全新的设计体系，除提供功率芯片外，还需配套完整的开发平台为研发人员提供支持，包括参考设计、仿真软件、PCB布局辅助工具等。这样才能降低技术落地门槛，加快产品原型开发进度。

此外，工程师还需要解决更小封装的散热问题，同时保证整体的可靠性。而完善的器件模型与专业设计工具，能够有效解决这类问题。

▲MASTERGAN7

MASTERGAN6、MASTERGAN7破解行业痛点

内置LDO，增强器件稳定性

针对上述挑战，MASTERGAN6和MASTERGAN7在高低侧驱动器各集成了一路LDO，系统无需为驱动器配置外部供电电路，有效精简了物料清单，同时让两款器件能够适配更多型号的主控芯片。

栅极不稳定是GaN器件的常见故障诱因。这是因为GaN器件的栅极需要精准的电压驱动，电压波动或振荡极易造成栅极损坏，而集成的LDO可稳定供电电压，有效解决这一问题，大幅提升栅极工作稳定性。

新增专用引脚，优化能效与控制能力

两款新器件增设了待机/关断专用引脚，主控芯片（MCU）可借此快速切换到低功耗模式，延长器件待机断电或超低功耗运行的时长，显著提升设备能效，让研发人员更灵活地管控器件的工作状态。

此外，新器件还配有一个引脚，可外接电阻调节晶体管的电压变化率（dV/dt），以降低电磁干扰。意法半导体通过硬件优化，全面提升了这两款氮化镓功率器件的能效、稳定性与可控性。

配套专业开发平台，加速产品落地

为帮助工程师加快开发进程，意法半导体还同步推出了EVLMG6半桥功率模块，可搭配STNRG599开发板与SRK2001A控制器，搭建谐振式LLC变换器演示方案。

▲The EVLMG6

该模块体积小巧，功率密度达34.5W/in3，能帮助开发者快速实现MASTERGAN6和MASTERGAN7的各项新功能。工程师可直接参考电路原理图进行布局设计，也可搭配PCB热仿真工具，进一步提升设计效率。