近年、電源の小型化・高効率化への要求が高まる中、従来のSi（シリコン）MOSFETに代わり、GaN（窒化ガリウム）FETを内蔵したフライバックICが急速に普及しています。
特にUSB PDアダプタやモバイル充電器などの高出力・省スペース設計において、中心的な役割を果たしています。
GaN FET内蔵による主なメリット
高周波動作と小型化:
GaNはスイッチング損失が非常に小さいため、数百kHz〜1MHzといった高い周波数での動作が可能です。これにより、基板上の大きな面積を占めるトランスやコンデンサを小型化できます。
低損失・高効率:
オン抵抗が小さく、スイッチング速度が速いため、発熱が大幅に抑えられます。ヒートシンクを小型化、あるいは排除できるため、製品全体の体積を減らせます。
設計の簡素化:
コントローラとGaN FETが1パッケージに収まっているため、ディスクリート（個別部品）で構成する際に困難なGaNの高速なゲートドライブ設計をIC内部で最適化できます。
代表的な製品とメーカー
メーカー | シリーズ名 / 特徴 |
Power Integrations | InnoSwitch3 / 4-CZ: 業界をリードするGaN内蔵IC。二次側制御により極めて高い電力変換効率を実現。USB PD向けに最適化。 |
Navitas Semiconductor | GaNSense: 制御、駆動、保護機能を1チップ化。GaNの特性を最大限に引き出す高集積化が特徴。 |
ローム (ROHM) | BM2PxxxG: 日本国内メーカーとして、信頼性と使いやすさを両立。AC/DC変換用GaN内蔵品を展開。 |
STMicroelectronics | VIPerGaN: 高耐圧GaN FETを内蔵し、最大100W程度までの絶縁型AC/DCコンバータに対応。 |
Infineon | Integrated GaN (CoolGaN): 信頼性の高いCoolGaN技術をコントローラと統合。産業機器や高価格帯アダプタ向け。 |
技術的な注目ポイント
擬似共振 (Quasi-Resonant / QR) 制御:
GaNの高速性を活かすため、スイッチング時の電圧が低いタイミングでONにする「擬似共振制御」や「アクティブクランプ」方式と組み合わされることが多いです。
熱設計:
IC自体は小型ですが、小さなパッケージから熱を逃がす必要があるため、基板の銅箔パターンを利用した放熱設計が重要になります。
EMI（電磁妨害）対策:
高速スイッチングはノイズの原因にもなるため、IC側でスルーレートを制御したり、ジッタ（周波数分散）機能を持たせたりして対策されています。
主な用途
USB PD (Power Delivery) アダプタ: スマホ、タブレット、ノートPC用の超小型充電器。
家電用補助電源: 待機電力を抑えつつ、基板面積を最小化したい場合。
産業用小型電源: スペース制限の厳しいセンサーや通信機器の電源。
GaN内蔵ICを選択する際は、対応する最大出力電力(W)だけでなく、USB PD 3.1（140W以上など）への対応可否や、待機電力（無負荷時の消費電力）のスペックを確認するのが一般的です。
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