來源：電子研習社

半導體器件作為現代電子技術的核心元件，廣泛應用于集成電路、消費電子及工業設備等場景，其性能直接影響智能終端與裝備的運行效能。以氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）為代表的第三代寬禁帶半導體，憑借高功率密度與能效優勢，正推動電子設備技術革新。

本次評測對象為搭載了芯干線前沿技術的氮化鎵與碳化硅的100W電源適配器方案（12V/8.33A），將重點測試轉換效率、開機延遲及掉電保持時長等關鍵性能指標，查看第三代寬禁帶半導體互相搭配下的優勢。

1方案介紹

芯干線12V 8.33A 100WDemo方案

實物圖

正面

背面

尺寸為：81.5*56*24mm

其裸板功率密度為：0.91W/平方厘米

方案參數

X電容	334 X2
NTC	2.5Ω Φ9mm
整流橋	GBU1508
PFC MOS	X3G6516B5
PFC 二極管	XD065A0065
高壓電解	100uF 450V
LLC MOS管	X3G6516B5
變壓器	ATQ2516
主IC	TEA2017
次級整流MOS	GN014N04AL
次級電解	共3700uF， 有工字電感濾波

原理圖

2方案實測

轉換功率

測試說明：

在冷機，短路NTC 20%至滿載的情況下分別輸入110v和220v電壓。

測試結果：

在110V電壓輸入，20%負載至滿載的情況下，通過計算得出其轉換功率為92.0%、93.3%、93.6%、93.8%、93.9%。

在220v電壓輸入，20%負載至滿載情況下，通過計算得出其轉換效率為93.0%、95.0%、95.7%、95.8%、96.0%。

待機功耗

輸入電壓/VAC	待機功耗/W	測試說明
110 60Hz	0.0089	空載，積分時間>60秒
220 50Hz	0.0217	空載，積分時間>60秒

開機延遲時間

測試說明：

分別輸入電壓110V和220V，系統滿載狀態下查看開機延遲時間

測試結果：

110V電壓輸入下，其自運行開機延遲時間為524ms。

220V電壓輸入下，其自運行開機延遲時間為583ms。

掉電保持時間

測試說明：

分別輸入電壓110V和220V，系統滿載運行下查看掉電保持時間。

測試結果：

110V電壓輸入下，其掉電保持時間為34.6ms。

220V電壓輸入下，其掉電保持時間為35.4ms。

動態測試

測試說明：

在輸入電壓110V和220V，25~75%負載狀態下,分別測試最小輸出電壓和最大輸出電壓數值

測試結果：

在分別輸入110V和220V電壓后，最小輸出電壓和最大輸出電壓均為12.02v、12.32v。

空載紋波

測試說明：

在輸入電壓110V和220V，使用探頭加

10uF+0.1uF電容，20MHz帶寬，空載狀態下分別測試輸出電壓峰峰值

測試結果：

在分別輸入110V和220V電壓后，空載紋波輸出電壓峰峰值分別為30mv和40mv。。

滿載紋波低頻

測試說明：

在輸入電壓110V和220V，使用探頭加10uF+0.1uF電容，20MHz帶寬，滿載狀態下分別測試輸出電壓峰峰值。

測試結果：

在分別輸入110V和220V電壓后，滿載波紋低頻輸出電壓峰峰值均為20mv。

滿載紋波高頻

測試說明：

在輸入電壓110V和220V，探頭加10uF+0.1uF電容，20MHz帶寬，滿載狀態下分別測試紋波高頻輸出電壓峰峰值

測試結果：

在分別輸入110V和220V電壓后，滿載紋波低頻輸出電壓峰峰值均為20mv。

電子銳評

在這個功率等級，且在輸出為12V的情況下，能達到高輸入96%的效率和低輸入93%的效率。板上所使用的GaN MOS及SiC二極管在其中起了關鍵作用

3產品特點

本次測評該款Demo當中的氮化鎵和碳化硅是采用了芯干線的兩款產品，分別是X3G6516B5氮化鎵開關管以及XD065A0065碳化硅二極管。

下面我們看一下這兩款產品的功能特點

X3G6516B5氮化鎵開關管

核心參數

650V增強型耐壓設計，導通電阻150mΩ，工作電流13A

性能優勢

低導通電阻與輸入電容，提升能效表現

零反向恢復損耗，支持高頻電路運行

適用于PFC升壓拓撲結構，優化電源系統功率密度

應用領域列舉

消費電子：

快充設備與無線充電模塊—利用高頻特性提升能量傳輸效率，實現更緊湊的輕量化設計。

工業電子：

功放—高頻特性提升能量傳輸效率，實現更小體積，更輕重量，發熱現象大幅減少，功率密度高。

逆變器—耐高溫特性保障戶外環境穩定性，同時提升能源轉換效率并縮減系統體積。

適配器—可實現更高的電子遷移率、禁帶寬度、更低的導通電阻。

服務器電源—高頻特性優化電源模塊設計，減少元器件數量并提升功率密度。

車載電子：

車載充電器—適配高壓平臺的高效電能轉換，顯著縮小器件體積，滿足電動汽車空間約束。

XD065A0065碳化硅二極管

核心參數

650V耐壓等級，163℃高溫環境下穩定輸出6A電流

性能優勢

零反向恢復電流特性，降低開關損耗

正溫度系數特性，支持多器件并聯擴容

高頻開關兼容性，配合低散熱需求設計

應用領域列舉

工業電子：

功放—良好的散熱能力，高輸出狀態更可穩定運行。

逆變器—高熱導與耐高溫特性優化散熱能力，支持復雜環境下的高效能源轉換場景，更可提供更長續航能力。

適配器—提供優異的高溫性能和可靠性，并支持更高的功率和更高的電壓。

服務器電源—優異的熱管理能力帶來更高的可靠性，保障系統整體的穩定運行。

車載電子：

車載充電器—具有極高的擊穿電場強度，可適應更高的工作溫度，可提高系統的可靠性和壽命。

協同應用價值

兩款器件在PFC電路中搭配，共同構建高可靠性、高功率密度的第三代半導體解決方案，適用于工業電源、新能源設備等高性能場景。因此使其該款Demo方案在高集成微型化、高功率密度與高能量效率上均保持著優異的數值。

4總結

第三代寬禁帶半導體技術起源于20世紀50年代，歷經材料創新、場景適配、規模降本和生態構建的發展路徑。當前在超寬禁帶材料突破與碳中和目標驅動下，正重塑能源、通信等領域的底層技術架構。

芯干線作為專注氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）及半導體領域以技術為核心驅動力的國產企業，依托全產業鏈能力布局，產品已覆蓋消費電子、工業控制及新能源等多領域，持續支撐推動著國內半導體產業自主化進程。

5廠家資訊

關于芯干線

芯干線科技是一家由功率半導體資深海歸博士、電源行業市場精英和一群有創業夢想的年輕專業人士所創建寬禁帶功率器件原廠。2022年被評為規模以上企業，2023年國家級科技型中小企業、國家級高新技術企業，通過了ISO9001生產質量管理體系認證。在2024年通過了IATF16949汽車級零部件生產質量管理體系認證。

公司自成立以來，深耕于功率半導體Si MOS & IGBT、GaN HEMT、SiC MOS & SBD、IGBT 和 SiC Module等功率器件及模塊的研發和銷售。產品被廣泛應用于消費、光伏、儲能、汽車、Ai服務器、工業自動化等能源電力轉換與應用領域。

公司總部位于南京，分公司遍布深圳、蘇州、江蘇等國內多地，并延伸至北美與臺灣地區，業務版圖不斷拓展中。