氮化鎵（GaN）是一種高電子遷移率晶體管(HEMT)，意味著GaN器件的臨界電場強度大于硅。對于相同的片上電阻和擊穿電壓，GaN的尺寸更小。GaN還具有極快的開關速度和優異的反向恢復性能。
一、氮化鎵（GaN）器件介紹：
GaN器件分為兩種類型：
耗盡型：耗盡型GaN晶體管常態下是導通的，為了使它截止必須在源漏之間加一個負電壓。
增強型：增強型GaN晶體管常態下是截止的，為了使它導通必須在源漏之間加一個正電壓。
GaN VS MOSFET：
他們的關鍵參數都是導通電阻和擊穿電壓。GaN的導通電阻非常低，這使得靜態功耗顯著降低，提高了效率。GaN FET的結構使其輸入電容非常低，提高了開關速度。意味著GaN具有更高的效率，并可以使用更少的電磁學和被動元件。
二、手機快充介紹：
能在極短的時間內（0.5-1Hr）使手機電池達到或接近完全充電狀態的一種充電方法。
實現手機快速充電方法：
1.電壓不變，提高電流；
2.電流不變，提升電壓；
3.電壓、電流均提高。
手機快速充電技術目前分為“高壓小電流快充”和“低壓大電流快充”兩種方案。VOOC閃充和Dash閃充屬于后者“低壓大電流快速充電”。快速充電對手機電池的壽命沒有影響，現在的電池都可以承受大電流。
三、氮化鎵（GaN）快充：
氮化鎵（GaN）快充在已有的快充技術上通過改用氮化鎵（GaN）核心器件，將手機快速充電器做到功率更大、體積更小、充電速度更快。
氮化鎵（GaN）快充方案包含兩個部分，充電器部分和電源管理部分
充電器部分：充電管理芯片根據鋰電池充電過程的各個階段的電器特性，向充電器發出指令，通知充電器改變充電電壓和電流，而充電器接收到來自充電管理系統的需求，實時調整充電器的輸出參數，配合充電管理系統實現快速充電。
電源管理部分：相應的芯片置于移動智能終端內，有獨立的電源管理芯片，也有的直接集成在手機套片中，電源管理芯片對鋰電池的整個充電過程實施管理和監控，包含了復雜的處理算法，鋰電池充電包括幾個階段：預充階段、恒流充電階段，恒壓充電階段、涓流充電階段。
2021年1月，MPS針對大功率PD快充市場推出了集成LLC控制和PFC控制器的合封芯片HR1211，讓氮化鎵快充正式進入數字時代！
搭載MPS HR1211數字芯片的大功率快充已經大批量上市，如IDMIX 100W氮化鎵快充、MOMAX 100W氮化鎵快充、征拓100W氮化鎵快充，均可在各大線上渠道購買。
在3月26日舉辦的2021（春季） USB PD＆Type-C亞洲展上，MPS帶來了《MPS快充方案----更可靠，更智能，更高效》主題演講，并發布了旗下另一個高集成快充電源芯片系列MPX2002/3。該系列芯片創新性的將初次級控制器合封在一顆芯片內，大大簡化了外圍電路設計，為實現快充電源的小型化提供了全新的思路。
以下是對本次發布會PPT的詳細解讀：
MPS在本次展會上推出了全功率段充電器解決方案，讓充電器更高效，更智能，更可靠。
MPS公司于1997年創立于硅谷，2004年于美國納斯達克上市，中國運營總部在成都，2020年度營收為55億人民幣，全球員工人數在2200人以上，在云計算、汽車、工業和消費類電子等領域共有4000多種產品。
MPS推出了一系列AC/DC充電器解決方案，用于65W快充方案的反激多合一方案MPX2002/3，同步整流MP6908、MP9989、MP697X。用于100W適配器的PFC+LLC二合一控制器HR1211，PFC+反激的MP44060+MPX2003組合，以及同步整流控制器MP6925、MP6908。用于120W以上電動工具充電器的LLC控制器HR1001。用于300W以上電動自行車的充電器的PFC+LLC二合一控制器HR1211和同步整流控制器MP6925。
MPX200X多合一反激控制器系列產品。在2016年，MPX2001已經發布，反激+同步整流，并且具有4.5kVac絕緣，通過UL1577和IEC62368標準，采用SOICW20封裝。
現在，第二代產品MPX2002/3已經進入樣品階段，支持CCM&QR多模式，無音頻噪音，工作頻率最高支持70/140kHz，空載功耗低于30mW，采用SOICW16/T封裝。MPX2005還在設計中，支持250kHz工作頻率，將是氮化鎵的理想搭配。
MPX2003多合一反激控制器支持高達4.5kVac的隔離，全部產品經過測試。支持CCM&QR多模式工作，空載功耗低于30mW，在任何工作狀態下都可提供可靠的同步整流，具備完整的保護特性，并提供SOICW16和SOICW16T封裝。
傳統方案需要反激控制器、光耦、電壓基準和同步整流控制器四顆IC，而使用MPX2003單IC方案，集成了初級控制器和同步整流控制器。簡化了設計，減小了占板面積，降低待機功耗，增強可靠性，無需光耦反饋，防止光耦在高可靠性環境出現老化。特別在CCM運行模式下能夠實現更高精度的同步整流控制。
MPX2003在輕載和中載時以PFM（脈沖頻率調制）模式運行，滿載時轉入QR/CCM（準諧振/連續）模式運行，并且QR和CCM可以根據工作狀態自動切換。另外，MPX2003可以保證最大頻率點在滿載狀態，更加有利于變壓器的設計。
MPX2003與其他方案對比，高精度的同步整流關斷及時，減小脈沖尖峰電壓。
MPS展出基于MPX2002與MPX2003的兩款65WPD適配器樣品，其中MPX2002工作頻率65kHz，體積為45*46*25mm3，MPX2003工作頻率為130kHz，體積為42*43*23mm3。
MPX2003只需要使用標準品RM8的磁性和0.38ohm的MOSFET，就可以輕松在115VAC和230VAC輸出的轉換效率均高于CoC V5 Tier2要求。
MPX2003芯片特寫
基于MPX2003開發的65W快充DEMO正面
基于MPX2003開發的65W快充DEMO背面
HR1211是數字化PFC+LLC二合一控制器第二代成熟產品，2016年推出的HR1200采用了數字PFC控制器和模擬LLC控制器，采用SOIC/TSSOP28封裝，是市場上第一顆數字集成PFC和LLC的控制器，可通過圖形界面編程，PFC采用專利的DCM/CCM混合控制。
HR1211的PFC和LLC控制器全部采用數字控制，采用SOIC/TSSOP20封裝。LLC采用電流模式控制，可獲得更好的瞬態和穩定性，同時提升了輕載下的性能，空載損耗＜100mW。此前已經對其進行了深入的視頻解讀。
HR1211全部功能和參數均可使用圖形界面通過UART接口進行數字編程控制，空載功耗低于100mW，5W輸出功率效率高于80%，0.5W輸出效率高于65%。支持全部保護功能以及獨立定制化的保護功能。
PFC級集成高壓啟動和X電容放電，采用CCM/DCM混合控制，開關頻率可編程，最高工作頻率250kHz，自適應的母線電壓，支持兩級數字控制環路補償。
LLC級集成600V高側驅動器和自舉二極管，采用電流模式控制，支持專有的突發和跳躍工作模式，支持自適應的死區時間和容性模式保護。
MPS HR1211通過輸出功率計算出峰值電流和谷值電流，根據谷值電流切換CCM和DCM工作狀態。
電壓模式和電流模式系統效果對比，以100KHz為例，電壓模式得到3KHz帶寬，電流模式可輕松得到更高帶寬，在相同帶寬下，電流模式具有更好的穩定性。
HR1211在電流模式的基礎上，加入了跳周期和Burst模式，來滿足輕載下的高效率要求。通過跳周期來降低等效開關頻率，減少開關損耗。跳周期時間可通過數字配置，保證在音頻噪聲外。極輕載模式下，Burst模式可進一步最小化開關頻率，實現輕載高效的狀態。
進入Burst模式以后，可通過調節進出負載點進行輕載效率和音頻噪音的平衡。另外HR1211提供Burst模式的控頻功能，可設置頻率范圍為1KHz以下，避開人耳敏感點，有效緩解噪音。
HR1211可以通過圖形化用戶界面進行非常詳細的配置，如PFC、LLC、控制功能配置，系統功率和保護狀態監控。使用HR1211數字芯片，可在任何階段進行參數調整，從研發到成品。HR1211還具有密碼設置，通過密碼保護芯片內部參數，沒有密碼無法讀取內部配置參數，從根本上杜絕抄板。
基于HR12系列的產品，涵蓋85W筆記本電源，100W PD適配器、400W臺式機電源、570W服務器電源、600W充電器等。得益于數字控制的靈活性，支持CCM和DCM的PFC，電流模式的控制LLC，可實現非常優秀的系統穩定性，覆蓋不同功率的設計。
MPS的反激同步整流控制器一覽，具有非常豐富的選擇。MP6908無需輔助線圈，支持斜率檢測，超低工作電流。MP6908S為高頻率PD應用優化，MP6980具有更好的散熱效果，MP6908A支持500kHz工作頻率，可用于GaN，MP6908L專為65kHz頻率優化，MP6909為低側同步整流專用。
以MP6908為基礎，MPS還提供一系列集成功率管的同步整流方案，最高支持到5A的輸出電流。
截止到目前，MPS旗下的MP6908系列同步整流芯片，已經累計出貨過億顆，并且獲得聯想、戴爾、惠普、LG、小米、谷歌等國際一線品牌廣泛采用和認可。
得益于MPS在AC-DC多年的技術沉淀，HR1211數字芯片一戰成名，即將面市的反激多合一方案MPX2002/3，也備受業界關注。
