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APEC 2022:GaN功率器件和先进拓扑投入使用 最新适配器设计

2022-5-24 10:38| 发布者: 闪电| 查看: 74| 评论: 0|原作者: David G.Morrison

摘要: 去年发布的USB PD版本3.1提高了以前的100 W最大功率高达240 W,通过功能齐全的USB Type-C电缆和连接器。这种新的功率限制被称为扩展功率范围,允许使用这种流行的为游戏笔记本电脑、台式电脑、办公电脑等高功率应用 ...



图8:。EPC9171套件是一个240-W USB-PD 3.1 ac dc适配器参考设计板,采用一次和二次电路中的GaN电源开关。测量,83.7 x 83.7 x 26 mm(3.30 x 3.30 x 1.02英寸),它的功率密度达到21.6瓦/英寸。3或1.3瓦/立方厘米(未加密)。


EPC9171设计包括一个两相交错boost变换器功率因数校正(PFC)级和隔离LCC谐振功率级。与众所周知的LLC谐振功率级不同由于输出电压范围有限,LCC谐振变换器非常适合宽输出电压范围的多点应用。此解决方案提供了比传统三级设计更高的功率密度根据EPC,通常由有源PFC、LLC和降压功率级组成。


对于EPC9171中的PFC级,GaN功率开关在200 kHz以上工作(使用临界传导模式(CrCM))允许物理上较小的PFC电感器。LCC谐振变换器,也使用GaN功率开关在350至580 kHz的频率范围内工作,这有助于减小功率大小变压器以及谐振电路中其他无源元件的变压器。


同步整流级在次级上采用一对额定电压为100 V、3.2 mΩ的EPC2218 GaN FETLCC阶段的侧面。GaN FET由快速同步整流器控制器驱动,以最小化损耗在整个输出电压和电流范围内,允许进行简单而有效的热设计。与此同时LCC谐振主电路中使用了纳维教育的一对650-V NV6128 GaNFast功率级PFC级中使用了转换器和一对相同的设备。图9显示了低端和各种输出电压下的高压线条件。


该解决方案功率240 W,不仅可用于笔记本电脑、笔记本电脑、,和智能手机,但可以将USB充电扩展到其他需要240 W的应用程序,如游戏PC,eBikes和eScooters。随着48伏电池的成本持续下降,ac-dc的其他应用充电器应用正在兴起。

EPC9171评估板的价格为每个1440美元,可从Digi Key立即交付。



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