前言

現在的充電器功率不斷提高,如果用傳統的充電器設計方案,設計出來的大功率充電器的體積和重量會非常笨重,功率密度低且能效轉換率不高,比傳統充電器,氮化鎵充電器功率密度更高,攜帶更方便。因此現階段充電器廠商開始逐步換裝氮化鎵充電器,以獲得氮化鎵的高性能、體積小,功率密度高,散熱好等優點,設計出更方便攜帶、且簡單高效的充電器。氮化鎵技術經過多方驗證,均表示其十分適合作為三代半導體來發展,因此不少產品開始往氮化鎵技術進軍。

Transphorm, Inc. (Nasdaq: TGAN)作為一家高可靠性、高性能氮化鎵(GaN)電源轉換產品的先鋒和全球供應商,曾與全球電源產品和電動汽車充電站供應商飛宏(Phihong),推出過一款采用Transphorm的SuperGaN第四代技術的氮化鎵場效應管(FET)平臺而打造的65W 2C1A USB PD適配器。該適配器具有以下優點:系統設計簡單,元件數量少,性能更高,可靠性一流。

飛宏65W 2C1A USB PD適配器通過氮化鎵技術賦能,利用更小的器件實現更強的性能。使適配器體積僅為(51 x 55.3 x 29 mm),十分小巧,配備兩個USB-C端口和一個USB-A端口(2C1A),可同時為三臺設備充電,提供高達65W的USB PD和PPS功能。這款充電器采用了單個650V SuperGaN器件TP65H300G4LSG,與采用準諧振反激模式(QRF)拓撲結構的硅解決方案相比,功率損失可減少約17%,節能和性能均有不錯的提高。

美國Transphorm公司推出的這一款氮化鎵功率芯片TP65H300G4LSG,是基于Transphorm的第4代GaN平臺打造,除了采用先進的epi和專利設計技術,通過簡化制造工藝降低成本,同時通過降低柵極電荷、輸出電容、交叉損耗和反向恢復電荷提高硅的效率。應用于充電器中的開關管,在氮化鎵技術加持下,相比傳統硅器件提升了能效、開關頻率、系統功率密度的同時減小產品體積、重量,有效降低產品的系統成本。適用于快充充電器、電源適配器及LED照明等應用。

TP65H300G4LSG的詳細資料信息。其采用DFN8*8封裝和Transphorm公司最先進的高壓GaN-HEMT和低壓硅MOSFET技術,提供了卓越的可靠性和性能。擁有耐壓650V以及240mΩ的導阻,加以超低的開關損耗和在>300kHz開關頻率下依然可達到大于93%的轉換效率,可以使產品輕松達到節能環保和安規要求。

以上是Transphorm公司的部分氮化鎵器件參數對比圖由充電頭網制作,除了TP65H300G4LSG氮化鎵開關管以外,為應對廠商的不同需求,Transphorm公司推出了一系列耐壓650V的氮化鎵功率器件,均采用DFN貼片封裝,具有小體積,低導阻,低柵極電荷,低開關損耗以及降低的反向恢復電荷。可用于傳統硅開關管的氮化鎵替換,從而提高轉換效率,縮小電源體積,減少散熱需求并降低成本。

充電頭網總結

作為第三代半導體的氮化鎵,相比傳統硅基半導體,支持更高的開關頻率,更高的電子密度和電子遷移率,更好的溫度表現。氮化鎵技術帶來的低損耗和高開關頻率,可降低導阻帶來的發熱和減小變壓器和電容的體積,有助于設計出功率密度高、方便攜帶和重量輕的大功率快充充電器。可以有效提升用戶體驗。

Transphorm的氮化鎵器件具有低開關損耗以及低柵極電荷等優勢,可用于高頻開關,寬而泛的驅動電壓范圍,能夠很好的支持傳統控制器,實現高頻開關的同時,降低整體系統成本。充電器或者適配器產品在氮化鎵材料加持下,可以有效縮小產品尺寸和獲得更高的充電功率,輕松滿足太陽能發電、LED照明、大功率快充應用等。助力充電器市場的綠色發展的和實現”雙碳“目標。