行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通孔封裝為電源帶來低成本的功率密度優(yōu)勢，競爭對手的GaN技術(shù)無法提供這種封裝

高可靠性、高性能氮化鎵(GAN)電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品的先驅(qū)和全球供應(yīng)商Transphorm, Inc. (Nasdaq: TGAN)近日宣布推出新的240W電源適配器參考設(shè)計(jì)。TDAIO-TPH-ON-240W-RD部署了CCM升壓PFC+半橋LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，峰值功率效率超過96%，功率密度高達(dá)30W/in3。Transphorm的設(shè)計(jì)采用了三個(gè)SuperGaN® FET (TP65H150G4PS)，每個(gè)FET的導(dǎo)通電阻為150毫歐。GaN FET采用長期以來深受信賴的著名三引腳TO-220封裝，這種晶體管封裝可為運(yùn)行PFC配置的較高電流電源系統(tǒng)提供出色的低壓線路熱性能。

該參考設(shè)計(jì)旨在簡化和加快電源系統(tǒng)的開發(fā)，用于高功率密度的交流轉(zhuǎn)直流電源、快速充電器、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、筆記本電腦、醫(yī)療電源和電動工具等應(yīng)用。

主要規(guī)格和特點(diǎn)

TDAIO-TPH-ON-240W-RD是一種240W 24V 10A交流轉(zhuǎn)直流電源適配器參考設(shè)計(jì)。它將TP65H150G4PS GaN FET與onsemi現(xiàn)成的NCP1654 CCM PFC控制器和NCP1399 LLC控制器進(jìn)行了配對。該設(shè)計(jì)使用一個(gè)25毫米的散熱器，其功率密度超過24W/in3。根據(jù)散熱器的設(shè)計(jì)，功率密度可以提高約25%，達(dá)到30W/in3。

如此高的功率密度和效率范圍主要得益于FET的封裝，因?yàn)門ransphorm提供當(dāng)今唯一的TO-220封裝高壓GaN器件。電源適配器以及所有通用交流轉(zhuǎn)直流電源都需要在低壓線路（即90Vac）下提供高電流，這可能需要并聯(lián)兩個(gè)PQFN封裝（常見于e型GaN）以實(shí)現(xiàn)所需的功率輸出。這種方法降低了電源的功率密度，同時(shí)需要兩倍的零件數(shù)量。Transphorm的TO-220封裝緩解了這一問題，從而以較低的成本提供了無與倫比的功率密度，這是目前e型GaN無法實(shí)現(xiàn)的結(jié)果。

其他規(guī)格和特點(diǎn)包括：

·  在90至264 Vac的寬輸入電壓下運(yùn)行

·  峰值效率超過96%，跨線路和負(fù)載效率曲線平緩

·  嚴(yán)密的開關(guān)頻率調(diào)節(jié)，提高輸入EMI濾波器的利用率

·  超過180kHz的開關(guān)頻率運(yùn)行，便于緊湊實(shí)施

新參考設(shè)計(jì)加入了Transphorm提供的適配器/快速充電器設(shè)計(jì)工具的豐富產(chǎn)品組合。該產(chǎn)品組合目前包括五個(gè)開放框架的USB-C PD參考設(shè)計(jì)，功率從45瓦到100瓦不等。它還包括兩個(gè)用于65W和140W適配器的開放式USB-C PD/PPS參考設(shè)計(jì)。

SuperGaN®技術(shù)差異

在設(shè)計(jì)SuperGaN平臺時(shí)，Transphorm的工程團(tuán)隊(duì)借鑒了以前產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗(yàn)，并將這些知識與對性能、可制造性和成本的改進(jìn)相結(jié)合，進(jìn)而開發(fā)出一個(gè)由專利技術(shù)組成的新GaN平臺，在多個(gè)方面均有極致的簡單性和實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，例如：

·  性能：更平坦、效率更高的曲線，品質(zhì)因數(shù)(RON*QOSS)提高約10%。

·  可設(shè)計(jì)性：消除了高工作電流下的開關(guān)節(jié)點(diǎn)緩沖器。

·  成本：簡化器件組裝有助于降低成本。

·  魯棒性：業(yè)界領(lǐng)先的+/- 20Vmax柵極魯棒性和4V抗噪性。

·  可靠性：業(yè)界領(lǐng)先的可靠性，在超過850億小時(shí)的現(xiàn)場操作中，失效率<0.10。

文件下載

TDAIO-TPH-ON-240W-RD設(shè)計(jì)文件目前可以在此處下載：https://www.transphormchina.com/en/reference-design/tdaio-tph-on-240w-rd/。