前言
现在的充电器功率不断提高,如果用传统的充电器设计方案,设计出来的大功率充电器的体积和重量会非常笨重,功率密度低且能效转换率不高,比传统充电器,氮化镓充电器功率密度更高,携带更方便。因此现阶段充电器厂商开始逐步换装氮化镓充电器,以获得氮化镓的高性能、体积小,功率密度高,散热好等优点,设计出更方便携带、且简单高效的充电器。氮化镓技术经过多方验证,均表示其十分适合作为三代半导体来发展,因此不少产品开始往氮化镓技术进军。
Transphorm, Inc. (Nasdaq: TGAN)作为一家高可靠性、高性能氮化镓(GaN)电源转换产品的先锋和全球供应商,曾与全球电源产品和电动汽车充电站供应商飞宏(Phihong),推出过一款采用Transphorm的SuperGaN第四代技术的氮化镓场效应管(FET)平台而打造的65W 2C1A USB PD适配器。该适配器具有以下优点:系统设计简单,元件数量少,性能更高,可靠性一流。
飞宏65W 2C1A USB PD适配器通过氮化镓技术赋能,利用更小的器件实现更强的性能。使适配器体积仅为(51 x 55.3 x 29 mm),十分小巧,配备两个USB-C端口和一个USB-A端口(2C1A),可同时为三台设备充电,提供高达65W的USB PD和PPS功能。这款充电器采用了单个650V SuperGaN器件TP65H300G4LSG,与采用准谐振反激模式(QRF)拓扑结构的硅解决方案相比,功率损失可减少约17%,节能和性能均有不错的提高。
美国Transphorm公司推出的这一款氮化镓功率芯片TP65H300G4LSG,是基于Transphorm的第4代GaN平台打造,除了采用先进的epi和专利设计技术,通过简化制造工艺降低成本,同时通过降低栅极电荷、输出电容、交叉损耗和反向恢复电荷提高硅的效率。应用于充电器中的开关管,在氮化镓技术加持下,相比传统硅器件提升了能效、开关频率、系统功率密度的同时减小产品体积、重量,有效降低产品的系统成本。适用于快充充电器、电源适配器及LED照明等应用。
TP65H300G4LSG的详细资料信息。其采用DFN8*8封装和Transphorm公司最先进的高压GaN-HEMT和低压硅MOSFET技术,提供了卓越的可靠性和性能。拥有耐压650V以及240mΩ的导阻,加以超低的开关损耗和在>300kHz开关频率下依然可达到大于93%的转换效率,可以使产品轻松达到节能环保和安规要求。
以上是Transphorm公司的部分氮化镓器件参数对比图由充电头网制作,除了TP65H300G4LSG氮化镓开关管以外,为应对厂商的不同需求,Transphorm公司推出了一系列耐压650V的氮化镓功率器件,均采用DFN贴片封装,具有小体积,低导阻,低栅极电荷,低开关损耗以及降低的反向恢复电荷。可用于传统硅开关管的氮化镓替换,从而提高转换效率,缩小电源体积,减少散热需求并降低成本。
充电头网总结
作为第三代半导体的氮化镓,相比传统硅基半导体,支持更高的开关频率,更高的电子密度和电子迁移率,更好的温度表现。氮化镓技术带来的低损耗和高开关频率,可降低导阻带来的发热和减小变压器和电容的体积,有助于设计出功率密度高、方便携带和重量轻的大功率快充充电器。可以有效提升用户体验。
Transphorm的氮化镓器件具有低开关损耗以及低栅极电荷等优势,可用于高频开关,宽而泛的驱动电压范围,能够很好的支持传统控制器,实现高频开关的同时,降低整体系统成本。充电器或者适配器产品在氮化镓材料加持下,可以有效缩小产品尺寸和获得更高的充电功率,轻松满足太阳能发电、LED照明、大功率快充应用等。助力充电器市场的绿色发展的和实现”双碳“目标。
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