整合式GaN功率級增加智慧保護和感測功能
GaN 開關以極高的 dv/dt 和 MHz 級速度運作，因此保護至關重要。整合式 GaN 功率級（GaN FET + 閘極驅動器 + 保護 + 感測）之所以能快速成為主流，不僅因為其降低寄生與提升效率，更重要的是內建智慧保護與即時感測機制，使高速、高 dv/dt 的 GaN 系統具備可預測性與量產可靠度。
在智慧保護功能方面，GaN 元件的開關速度可達 50–150 V/ns，一旦發生異常，破壞時間尺度可能在數十奈秒等級，因此保護電路必須具備反應極快、高準確度，並不干擾正常效率。整合式 GaN 功率級通常具備以下保護模組，像是過電流保護（OCP），其內建高速電流偵測路徑（通常小於 100 ns 反應時間），具有週期對週期（Cycle-by-cycle）限制，以及峰值電流比較器。技術實作方式會採用電流鏡、類比電流感應、分流式電流類比感測，以及無損耗電流感測。過電流保護可防止磁飽和，並避免 GaN 進入硬短路，適用於 LLC、圖騰柱 PFC。
在短路保護（SCP）方面，GaN 採用無體二級體結構，短路時 di/dt 極高。整合式功率級透過超快速過電流偵測、硬體級關斷與軟關斷機制（避免過電壓），可在小於 200 ns 內關閉元件，這對於高頻率、高電壓系統是關鍵可靠性設計。
在過溫保護（OTP）方面，整合了晶片內部溫度感測二極體與晶片上熱監測器（On-die thermal monitor），可在超過溫度時自動停機，或進入降額模式（Thermal derating），這對高功率密度設計尤其重要。
在欠電壓鎖定（UVLO）方面，GaN 通常工作在 5–6V 閘極電壓，若驅動電壓不穩定，可能導致線性區導通，發熱急遽上升。整合式功率級會在 VDD 不足時鎖定輸出，以防止半導通狀態。
在死區時間控制（Dead-time Control）方面，高頻半橋拓撲中的死區太短會導致貫通（shoot-through），死區太長則會效率降低。整合式 GaN 可內建最佳化死區時間與自適應控制，以及保證 ZVS 條件。
在 dv/dt 控制與米勒效應抑制方面，由於 GaN 的 dv/dt 極高，可能造成下電晶體誤導通。整合式設計會加入米勒鉗位、閘極電壓負偏壓控制，以及可調壓擺率（slew rate），以確保高 CMTI（大於 100 V/ns）。
整合式 GaN 功率級也可內建智慧感測能力（Integrated Sensing Functions），傳統功率電源需額外電流感測電阻、溫度監控 IC，整合式 GaN 功率級則直接在晶片內建感測機制。像是電流感測功能，可透過類比電流感測，利用 GaN 結構特性複製比例電流，這種方式不需外部分流電阻，幾乎無功率損耗，另外，也可採用電流鏡結構，提供線性比例輸出，可直接連接控制器 ADC。這種方式具有提升效率、降低 BoM、提供即時保護判斷的優點。溫度感測（On-die Thermal Sensing）功能則可即時量測晶片結溫，可提供類比輸出或數位警告，支援主動熱管理策略。
在開關狀態監測功能方面，部分整合式 GaN 可提供 Fault flag 輸出、Ready 訊號，以及過電流／過溫診斷腳位，利於系統級監控與故障記錄。此外，dv/dt 可程式控制（Slew Rate Control）方面，可調整啟動速度、關閉速度，可用於 EMI 最佳化、控制振鈴，符合 CISPR 標準，是一種“主動式 EMI 管理”。
從系統層級來看，整合式 GaN 功率級的智慧保護與感測能力，使其從“高速開關元件”升級為可監控、可保護、可調節的智慧功率模組，帶來的改變包括設計可靠度提升，不再完全依賴外部保護電路，並可減少人為設計誤差，EMI 更容易控制，因內建壓擺率（slew-rate）調整與高 CMTI 設計。此外，因為無需大功率分流電阻，省去外部保護 IC，將可提升功率密度，透過即時故障標記、支援智慧電源架構，系統診斷能力也會增強。
未來智慧保護與感測會朝向數位化介面（I²C/PMBus）、整合式功率模組 + 控制器、AI自適應開關控制、車規功能安全（ASIL）發展，整合式 GaN 功率級已從單純的“高頻開關元件”，進化為具備即時感測、保護與最佳化能力的智慧電力轉換核心。
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