针对氮化镓(GaN)功率半导体应用市场,通嘉科技目前共推出3款氮化镓功率器件的电源主控芯片,包含2款合封氮化镓的电源主控芯片(集成氮化镓开关管,控制器和驱动器),并适用于30W~WUSBPD电源产品设计,为各类应用提供最佳完整解决方案,搭配通嘉科技的同步整流控制器(LDSRController)与协议IC(LD/17PDController),可实现高功率的传输及更多充电功能,并提供客户ACDC中大功率最佳完整解决方案。
通嘉科技推出新一代高效节能合封氮化镓功率器件的电源主控芯片LDL/LDK,分別适用于65W/45WUSBPD电源设计。
通嘉科技LDL/LDK具有以下性能和特性:
①可以节省外部12个元件;
②IC在不同输入电压、输出电压以及输出功率的情況下,自动切换为最佳操作频率,从而达到最高效率;
③合封技术可以将功率走线和信号走线分开,更适合高频操作;
④简化充电器布局和布线设计,与无需散热片的设计,以透过PCB进行大面积散热的方式来节省成本;
⑤全面性保护机制,含有OCP、OPP、CS_OTP与OVP等,并且提高VCC耐压至85V,无需额外增加稳压线路,丝毫没有安全上的顾忌;
⑥精准的OCP设计(量产±8%)(可在外壳材质防火等级较低的应用中符合LPS(LimitedPowerSource)的要求;
⑦内置PeakJitter方式能将操作频率分散,不会集中于同一個频率点,降低原有切换频率的EMI传导。
上面是基于通嘉科技LDL合封氮化镓芯片,LD同步整流控制器和LD协议芯片的65WPD快充参考设计图。
基于通嘉科技上述方案设计的65WPD快充DEMO实物如同,DEMO由两块PCB板相互垂直焊接设计,正面三段式布局输入EMI滤波器件、变压器和固态电容。
得益于通嘉科技LDL合封氮化镓芯片在内的全套方案使用,DEMOPCB板外围电路十分精简,有利于降低系统成本,具体参数以及效率等方面表现如下。
通嘉科技65W快充参考设计支持90~Vac宽电压输出,峰值效率达到93.02%,待机功耗<75mW。参考设计三围仅56*31*27mm,功率密度高达22.7W/in3,接口支持5V3A、9V3A、15V3A和20V3.25A四档输出电压档位。
通嘉科技LDL采用QFN8*8-26封装,器件内置VmΩ导阻氮化镓开关管,最高开关频率为kHz。其支持多模式运行,重载下采用准谐振,轻载下采用DCM工作模式,此外集成全面的保护功能。
测试图为输出效率测试,在V测试条件下,60%负载以上的转换效率在93%左右,其中V测试条件下,转换效率也超过92%。
满载输出测试,在90Vac输入时的转换效率为92.02%,Vac输入的转换效率为92.49%,Vac输入时的转换效率为93.01,Vac的转换效率为93.02%。
针对更高功率氮化镓应用,通嘉科技推出了整合型的功率因数校正+准谐振波谷切换PWMICLDx,特別适用于90W~WUSBPD电源设计。
通嘉科技LDx具有以下性能和特性:
①该系列支持三种Flyback频率可调功能;
②随着不同的输出电压/电流搭配PFCOn/Off控制来优化效率;
③PFC控制方面包含过电压保护(2组)、欠电压保护、回授开/短路保护,
④Flyback控制方面包含过电压/过电流/过功率保护、FBAUXFBCS的开/短路保护,再加上过温度保护(OTP)、输入欠电压保护(Brown-in/out);
⑤高耐压(V)的VINpin,适合宽输出电压范围应用;
⑥可以直接搭配E-GaN开发氮化镓快充,并节省5个外部驱动电路元件。
基于通嘉科技LDx+LD+LD66xx的PD快充DEMO如图,DEMOPCB板正面器件布局紧凑有序,EMI完全符合要求,输出端焊接一块小板。根据最终输出功率需求(90W~W),协议芯片可选通嘉科技LD或LD。
DEMOPCB板背面电路同样很简洁,板子右下角长条形主控芯片便是通嘉科技LDx。
充电头网总结通嘉科技的产品涵盖通信手机、网路设备、笔记本、电视、民生消费品等多元商业市场,可为客户提供完整的一站式服务方案与产品,让生活充满电力!
近年快充市场在65W、W以及W三个功率段的产品需求尤为明显,对此通嘉科技积极推出了LDL合封氮化镓芯片以及整合型的功率因数校正+准谐振波谷切换PWM控制器LDx等产品,可搭配通嘉科技旗下同步整流控制器和协议芯片,设计全套的快充方案。方案具有高频高效、外围电路简洁以及集成全面保护功能等优点,可助力客户打造可靠而性能优秀的产品。