纳芯微电源产品的差异化进阶之路

发布时间:2026-01-20 13:05
作者:AMEYA360
来源:纳芯微
阅读量:1200

  导读

  电源芯片是电子设备的“能量管家”,主要负责能量转换、电压/电流检测和功耗管理等功能。根据Precedence Research发布的《全球电源管理IC市场报告》,2025年全球PMIC市场规模预计达近440亿美元,同比增长9.6%;预计到2034年,该市场规模有望突破790亿美元。

  PMIC是电源芯片领域高集成产品代表,若将视野放宽到整个电源芯片市场,市场容量和战略价值将进一步提升。纳芯微技术市场经理邱富君在最近一次对外交流中表示:“电源芯片是模拟芯片的‘最大细分市场’。纳芯微作为深耕传感器、信号链和电源管理三大领域的头部企业,将电源产品线定位为‘三位一体’战略的核心支撑,通过聚焦汽车电子这一高增长市场,构建从基础器件到系统级解决方案的全链路能力。”

纳芯微电源产品的差异化进阶之路

  聚焦产品与应用,打造车规电源核心竞争力

  发展至今,纳芯微在电源产品领域成绩斐然。在产品布局方面,目前纳芯微电源产品已形成从基础电源器件(LDO、DC/DC)到系统级芯片(PMIC、SBC)的完整布局。

  邱富君指出,纳芯微电源产品的差异化竞争优势主要体现在“聚焦”二字,包括产品聚焦和系统应用聚焦两个方面。

  首先是产品聚焦,纳芯微电源产品绝大部分围绕汽车领域开发,重点布局车规级市场,目前已经实现完备的车规产品矩阵布局,品类覆盖全面。其中,在车载LED驱动方面,纳芯微能提供一站式解决方案;在配电端,纳芯微能够提供国内品类最全、适配不同需求的高/低边驱动产品。

  其次是系统应用聚焦,纳芯微以汽车三电系统为初始主赛道,正全力开拓车身电子、照明、座舱娱乐、ADAS等第二曲线,围绕这些重点应用提供一站式解决方案。同时,依托头部汽车客户资源,探索进一步创新的合作机会,基于实际应用需求创新迭代产品。

  通过产品聚焦和系统应用聚焦,纳芯微在车规电源领域打造出属于自己的差异化竞争优势——提供可针对特定应用场景优化的电源芯片,从而提升性能和效率;在电源芯片市场中,差异化是脱颖而出的关键,不仅可以更好的满足客户应用需求,也可以为产品价值的持续提升奠定基础。

  邱富君表示,“市场聚焦”是纳芯微车规电源产品的四大核心价值之一,另外三大核心价值是“高可靠性”“创新高效”“生态协同”,具体体现为:

  “高可靠性”:汽车领域对可靠性要求极高,有着业内极低的产品失效比例(ppm)。

  “创新高效”:纳芯微积极与头部客户联合创新,提供定制化开发服务;持续锤炼自有COT工艺平台,提升产品竞争力;同时,纳芯微聚焦高端PMIC等领域技术攻坚与产品落地。

  “生态协同”:依托纳芯微全产品方向资源,公司能为客户提供一站式解决方案,通过内部资源协同、与客户深度合作构建生态,提升客户黏性。

  始终围绕应用需求研发产品

  通过持续聚焦和创新,纳芯微第一代电源产品已覆盖LDO、Buck、Boost、Flyback、SBC、PMIC及各类车载LED驱动、高边开关、eFuse等核心品类,实现了车规市场主要电源品类的覆盖。

  邱富君表示,纳芯微的电源产品始终围绕终端客户需求展开产品研发。聚焦汽车电子、泛能源和智能终端等目标行业,纳芯微围绕具体应用提供匹配的产品规格,实现对市场主流品类及料号的充分覆盖,并以客户核心需求为牵引,打造面向应用的一站式解决方案。

  在打造车规电源产品矩阵的过程中,纳芯微也在不断打磨和完善自己在电源领域的技术内核。邱富君称,纳芯微在模拟电源领域基础IP覆盖较为全面,横跨接口、信号链、电源等多个方向储备了大量自研IP。其中,在电源方向上,依托第一代通用电源产品的产业化,纳芯微完成了通用LDO、不同电压等级Buck、电压监控、复位芯片等基础IP的沉淀,并在关键指标上实现突破——LDO的高PSRR、低噪声、低Iq,DC/DC的EMI优化技术、快速瞬态响应等。这些IP如同“积木”,为更高集成度、更复杂的PMIC、SBC芯片开发奠定基础。

  当前,纳芯微电源产品方向主要覆盖四大产品类型,即LED驱动、供电电源、功率路径保护、AC/DC电源转换。

  在供电电源方向,纳芯微提供的产品主要有LDO、Buck、电源监控、PMIC/SBC。邱富君指出,LDO产品非常考验平台开发能力,纳芯微以“一代开发、多次覆盖”的平台化能力,可以适配客户多样化需求,已经形成车载LDO一站式解决方案。

  “虽然LDO作为基础通用产品,但我们在客户最关注的三大核心指标上实现了精进,达到国际一线水平:静态电流(Iq)可做到3-5μA;电源抑制比(PSRR)在10kHz下最高可达80dB;输出噪声低至14μVRMS。”他对此说到。

  在功率路径保护方向,纳芯微提供的产品主要有高边开关和eFuse等。相较于继电器等传统保护器件,高边开关和eFuse本身已具备更高的智能化与集成化水平,纳芯微在此基础上实现了三大关键创新。

  一:功能覆盖更全面,通过自研IP设计达成全保护、全诊断覆盖,客户无需搭配过多外围器件,直接简化保护系统设计;

  二:控制精度更卓越,具备双向精准检测能力且精度优于国际竞品,同时集成灵活配置I²t控制曲线,可实现更智能化的保护策略;

  三:具备高压、高功率密度特性,依托自研特殊优化工艺,既能满足未来48V电池系统需求,也可替代传统大功率机械保险丝实现全电子化保护。值得一提的是,纳芯微的功率路径保护产品均采用低功耗架构设计,能精准适配智能网联车辆中大量常电(Always-On)负载场景——这类负载需长期直接挂接电池端,对静态功耗有着严苛要求。

  这些创新最终转化为切实的客户价值:不仅通过减少外围元件使用精简了电路设计,更借助高精度保护与低功耗特性,有效降低了系统在复杂工况下的失效概率。此外,纳芯微的高边开关产品从晶圆制造到封装测试,已全面实现国产化,有效保障供应链安全。

  在AC/DC电源转换方向上,纳芯微的核心产品PWM控制器,支持SEPIC、Flyback、Boost等多种拓扑,为汽车电源系统、工业与服务器电源等场景提供高效、可靠及高功率密度的辅源控制方案。邱富君表示:“针对客户实际应用痛点,我们着重优化了PWM控制器的一些关键性能。比如,我们通过优化启动电路与抗干扰设计,显著提升了电源产品在复杂输入、高干扰等严苛工况下的稳定性和可靠性。”

  在LED驱动方向上,纳芯微提供的产品包括线性LED驱动(1/3/12/16/24通道选择)、开关型LED驱动(双通道同步降压LED驱动、双通道恒压升压控制器、16通道LED矩阵管理器)等,可广泛应用于:汽车尾灯、前灯、智能座舱氛围灯以及背光等各类汽车照明场景。

  纳芯微LED驱动产品的核心差异化优势主要体现在三个方面,第一是解决应用痛点的产品性能优势,通过领先的专利热共享(thermal sharing)技术充分发挥芯片的极致带载能力,同时数字多通道驱动+高速差分通信为贯穿式尾灯提供了良好的解决方案;第二是稳定的质量表现,累计出货超1亿颗,PPM<0.2,满足车规级高可靠需求;第三是市场主流车型量产覆盖广,兼容性高,市场占有率处于行业领先地位。

  以高集成化、平台化破局

  面向未来,纳芯微电源产品迭代的方向包括:

  与头部客户深度合作,围绕应用创新开发更高集成度的产品;

  通过应用定制实现路径创新;

  加速布局48V汽车相关产品方向;

  开发更大电流、更高功率密度、更高集成度的产品,进一步拓展应用覆盖范围。

  在邱富君看来,更高集成度的产品是破局的关键——高集成度代表着更高的研发门槛,需要更多的IP品类聚合能力;高集成度需要更深的应用理解,以及和客户深度合作、深度绑定。纳芯微高集成SBC芯片NSR926x便是具象化的落地。

  当前,汽车电子EE架构正从分布式向域控制中央集中式发展,这一转变带来了明显的设计挑战:一是集成功能增多,需要更高集成度以减少外围器件、优化PCB布局;二是功耗管理需求提升,涉及待机、快速唤醒、多模式功耗控制等,设计平衡难度加大;三是总线系统设计面临挑战,需兼顾CAN、LIN、高速传输、低干扰性和网络唤醒机制,保障通信可靠性和整车功耗水平。

  基于这些行业趋势和客户需求,纳芯微推出了NSR926x多合一平台级产品,集成了三路LDO、四路高边开关、两路LIN收发器、一个带特定帧唤醒功能的CAN FD。“电源、通信、控制融合的高集成化思路,本身就是车规电源的主要发展方向。”邱富君强调,这一方向与汽车EE架构升级、小型化、低功耗、高可靠性的需求高度契合。

  作为纳芯微首款电源+通信+控制融合的产品,NSR926x在多个维度展现出差异化优势:

  更强的负载适配能力:基于对头部客户的应用理解,纳芯微优化了部分供电通路的驱动能力,使其能更好地匹配多样化的负载场景。

  更低的系统功耗:通过电路架构与工艺层面的协同优化,NSR926x在工作状态下的能耗显著降低,助力整车实现更优的能效管理。

  更完善的智能唤醒与系统监控/故障诊断功能:集成Fail-safe安全机制,16位SPI接口,支持灵活配置与系统状态监控,3路Fail输出,支持故障状态显示。

  邱富君指出,NSR926x的多合一平台设计并非简单将不同功能模块拼接,而是基于应用理解和客户需求的深度优化,比如,在负载适配、功耗控制上等方面做了针对性创新,同时优化了供电能力和节能表现。

  除了成本和空间优化的考虑,纳芯微的多合一平台设计更注重底层能力的构建:一是在产品规划初期就要前置考虑工艺平台的统一,确保基础IP模块在同一平台上开发催熟,为高集成度与性能一致性奠定基础;二是保障系统可靠性和兼容性,通过完善的安全机制、与主流应用的软硬件适配,确保产品能无缝融入客户的现有系统;三是面向未来的可扩展性,基于统一平台,未来可根据应用需求快速迭代升级,持续适配汽车EE架构的演进。

  因此,NSR926x的推出并非孤立的产品创新,更代表着纳芯微电源产品组合的核心发展策略。依托国内外头部汽车客户资源,纳芯微已构建完备的产品矩阵;凭借横跨接口、信号链、电源的自有IP储备及功能安全ASIL D研发能力,为走向更高功能安全、更高集成度的产品市场奠定了基础。

  展望未来

  在AI浪潮席卷全球、汽车产业加速电动化与智能化转型的时代背景下,纳芯微的电源产品迎来充满历史性机遇的风口。通过坚定不移地践行“双聚焦”战略,并围绕“高可靠性”“创新高效”“生态协同”与“应用聚焦”四大核心价值持续深耕,纳芯微正站在技术创新的前沿。

  展望未来,随着48V电气架构的普及和汽车EE架构的集中化演进,纳芯微将依托在供电电源、高边开关、LED驱动等领域的深厚积累,通过与头部客户的深度协同,为全球新能源汽车的高效能、高可靠运行提供中国芯动力。同时,纳芯微已经在车规电源产品领域构建了完备的底层能力,这些能力也将逐渐被复制到泛能源和人形机器人等高增量赛道,塑造出纳芯微电源产品的持续增长极。


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2026-09-15 11:06 阅读量:217
充分释放GaN潜能:纳芯微GaN驱动芯片破解高功率密度应用难题
  随着AI算力爆发以及人形机器人产业的快速演进,电源系统向着更高功率、更高效率、更小体积的方向快速迭代。氮化镓 (GaN) 作为宽禁带代表性器件,凭借开关速度快、损耗低、面积小等先天优势,已经成为超高功率密度系统不可或缺的核心拼图。但GaN是一把双刃剑,其优越性能落地到实际硬件设计时会遇到诸多工程挑战,如何通过驱动IC的技术创新,把GaN的理论性能充分释放,已经成为行业关注的焦点。  本文将从GaN应用与市场洞察、GaN关键应用痛点与驱动IC技术演进、纳芯微宽禁带半导体驱动及系统级解决方案三个维度展开,剖析GaN规模化落地背后的技术逻辑。  GaN市场迎来跃迁:  从消费电子走向高端高功率场景  GaN器件早已不再局限于消费类快充等传统场景,AI数据中心与人形机器人关节正在成为GaN两大里程碑式核心战场,同时新能源汽车OBC、激光雷达、户用光储储能、伺服驱动、D类功放等领域,也在加速导入GaN方案,充分挖掘器件在效率与功率密度等方面的价值。  数据中心供电:  功率密度激增,GaN的核心战场  AI大模型算力需求爆发直接带动GPU单板功耗持续攀升。从A100单卡400W、算力312TFlops,迭代到Rubin平台单卡约2300W、算力4PFlops,算力提升12倍的同时功耗提升6倍,算力与功耗同步高速增长。  行业已经全面进入Rack‑Scale机架级算力时代,计算单元由单张GPU显卡升级为整机柜。短短数年内,单机柜功率由60kW一路走高至600kW,未来规划将迈向1MW机柜,然而机柜物理体积并没有同步放大,对供电链路的功率、效率、集成度提出前所未有的严苛要求。  以数据中心PSU电源单元为例,当前54V架构主流 PSU功率密度为18‑33kW/U;下一代HVDC高压直流PSU将达到50‑100kW/U;后续机架式DC‑DC转换环节功率密度可达90‑120kW/U;更进一步,高压上板的板载DC‑DC模块,功率密度目标突破 2000W/in³。这一系列极具挑战的指标,也直接推动 GaN在数据中心供应链迎来爆发式的用量增长。  机器人关节:  下一个高功率密度主战场  人形与四足机器人属于电池供电移动式设备,自由度高、关节数量众多。每一处关节模组同时承受高峰值功率、毫秒级电流响应、长期间歇/连续运行、严苛的体积、重量与散热等多重约束。机器人关节功率覆盖10W‑4000W每轴,要在极小的结构空间里面实现全部性能,GaN凭借高频小型化的能力,成为机器人伺服驱动极具竞争力的技术路线,目前行业头部客户已经开启规模化方案验证与导入。  综合两大场景可以看到,消费电子应用会优先权衡成本因素;而在AI算力、机器人、车载OBC、光储等高端工业场景,系统更看重GaN带来的高效率、高功率密度收益,GaN的产业重心已经发生明显迁移。  GaN工程落地痛点:  驱动IC如何破解器件固有难题  GaN材料拥有优异的理论性能,但器件本身的电气特性带来诸多设计难点。超高功率密度系统追求高频高速运行,需要在有限PCB空间内部署全部器件并稳定工作,这就对GaN驱动芯片提出多重硬性要求:高抗共模干扰、极低传输延时、封装极致小型化;同时还要直面增强型GaN导通阈值低易误导通、需要安全关断、第三象限反向导通引发自举过压这三大固有痛点。  针对上述工程挑战,纳芯微打造了完整的GaN专用驱动产品矩阵,通过高CMTI抗扰设计、超短传输延时、多规格小型化封装,搭配独立开通关断驱动通道、芯片内集成负压、米勒钳位、智能有源自举控制、内置LDO稳压等系列核心技术,从芯片硬件层面一一对应化解各类应用风险,帮助开发者充分释放GaN器件的理论性能,降低整机系统的设计调试门槛。  痛点一:  高频高速工况,对驱动抗扰、延时、  封装提出极限要求  GaN开关速度极快,节点电压可在纳秒级别大幅跳变,电磁环境恶劣,驱动芯片必须具备很高的共模瞬态抗扰能力;同时全链路传输延时需要做到足够低,匹配器件高速开关特性。纳芯微GaN驱动系列产品可实现100V/ns以上的CMTI抗扰能力,最小传输延时低至2.6ns。  极致小型化不只是针对GaN功率器件、磁性元器件,而是电源全链路器件共同的诉求。驱动芯片作为核心配套,封装尺寸也必须同步压缩。纳芯微提供最小1.2×0.8mm WLCSP超小封装NSD2017,此外还覆盖2×2mm、3×3mm、5×7mm多种封装规格,覆盖从激光雷达高频小体积,到大功率工业电源的多元布板需求。  痛点二:  导通阈值低,易发生误导通风险  主流E‑mode增强型GaN导通阈值仅1V左右,很小的栅极电压扰动就会引发器件误开启,带来系统损坏风险。  传统驱动方案采用二极管构建开通、关断共用回路。二极管导通会产生约0.7V压降,器件关断状态下栅极电压被抬高至0.7V,距离1.1V阈值十分接近,电路任何微小扰动,都可能造成GaN误导通。  纳芯微GaN驱动芯片内部集成独立开通/关断双驱动通道,硬件层面舍弃关断二极管,从根源降低误导通风险,该技术已是纳芯微GaN驱动产品的标配。  为进一步保障650V高压GaN器件可靠关断,行业普遍采用负压关断方案。目前分立搭建负压电路主要分为三类:  双绕组变压器方案:正负绕组分别输出正压、负压,性能好,但绕组数量多,成本高;  单绕组搭配稳压管方案:绕组数量减少,成本折中,但正负电压互相牵制;  自举搭配分立器件方案:成本最低,但需要持续发波建立负压,对半桥占空比存在限制,工况适配范围受限。  三类分立方案各有短板,很难同时兼顾负压稳定性、PCB面积、硬件成本。纳芯微推出NSD2622N高压半桥GaN驱动,芯片内部集成负压生成电路,无需外部复杂分立负压网络,一站式实现稳定负压输出、精简外围器件、控制整体BOM成本。  针对双向GaN开关应用,驱动调试难度更高,纳芯微推出GaN驱动NSD2622NB,为双向开关场景提供集成负压、通道可灵活配置的专用驱动方案,大幅简化双向拓扑硬件设计。  痛点三:  第三象限反向导通,  带来自举上管VGS过压隐患  GaN在半桥拓扑第三象限反向导通时,SW节点电压可低至‑2V。该负压会给自举电容充电,造成上管栅源电压VGS被充到7V附近,对GaN的稳定运行带来高风险。  行业传统分立解决思路存在明显短板:一是上管栅极并联齐纳稳压管做钳位,会带来额外损耗、温升,占用PCB面积;二是在GaN DS两端并联肖特基二极管,试图拉低反向负压,却会增加寄生参数,牺牲功率密度,违背选用GaN器件的初衷。  理想的解决思路是在GaN反向导通阶段,直接切断自举充电通路,阻断负压向上管栅极传递。该逻辑对时序、逻辑控制精度要求极高,分立器件很难落地,却是集成电路的优势所在。  纳芯微NSD2123半桥GaN驱动内置Smart Bootstrap Charge智能自举有源开关,在器件进入第三象限导通瞬间精准断开自举链路,规避VGS过压风险,且集成米勒钳位功能,有效避免误导通,在外围电路极度精简下实现了安全自举与可靠关断。除此之外,半桥GaN驱动NSD2012N与NSD2622N在芯片内集成LDO稳压,不依赖外部自举供电,同样可以一站式解决负压关断与自举过压两大难题,排除寄生电容影响,提升开关速度。  纳芯微提供完整产品矩阵,  赋能超高功率密度系统开发  针对不同应用场景,纳芯微形成完整GaN驱动产品矩阵,客户可以按需选型:  NSD2017:WLCSP 1.2×0.8mm超小封装,2.6ns超低延时,适配激光雷达等高频、极致小型化应用;  NSD2123:110V半桥驱动,集成米勒钳位与Smart Bootstrap智能自举有源开关,面向数据中心IBC、机器人关节等中低压场景;  NSD2012N:单管GaN驱动,集成LDO+负压关断,QFN 3×3mm小封装;  NSD2622N:700V高压半桥驱动,集成LDO与负压关断,面向650V高压大功率电源、双向开关拓扑;  NSD2621:700V半桥驱动,芯片内集成LDO稳压。  同时需要注意的是,GaN带来的系统升级,挑战不只来源于功率器件本身,也不局限于栅极驱动芯片。整套系统链路都需要同步迭代:采样链路需要更高带宽、更强抗干扰;MCU需要更高算力与更快响应速度;通信接口抗干扰能力需要升级;面向HVDC高压架构,系统隔离性能也需要同步匹配。  作为全品类数模混合信号芯片提供商,除了GaN驱动以外,纳芯微还提供带死区控制、保护功能、采样功能的隔离智能栅极驱动,同时配套隔离器件、信号链、电源管理、MCU等多类芯片,覆盖从驱动、采样、控制到通信的全链路需求,帮助客户完成超高功率密度系统的整体设计落地。
2026-09-11 10:37 阅读量:264
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