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仅重60克!史上最小Type-C手提电脑适配器面世

时间:2017-09-26 15:40:10 作者:邵乐峰 阅读:
相比传统硅IC,这种高频、高效的AllGaN功率IC可缩小变压器、滤波器和散热器的尺寸、减轻重量和降低成本……
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纳微(Navitas)半导体近日宣布推出迄今为止世界上最小的65W USB-PD(Type-C)电源适配器参考设计。相比传统硅IC,这种高频、高效的AllGaN功率IC可缩小变压器、滤波器和散热器的尺寸、减轻重量和降低成本。传统基于硅类功率器件的设计需要98-115cc(或6-7 in3)和300g重量,但基于AllGaN功率IC的65W新设计体积仅为45cc(或2.7 in3),而重量仅为60g。

纳微半导体销售和营销副总裁Stephen Oliver表示,速率与效率是电源设计中两个至关重要的参数。高开关速度可实现小体积、低成本和更快速充电,高效率则节省能源,但通过硅或分立GaN功率器件,却往往只能实现其中一个目标,要想两者得兼,GaN功率IC将成为必备之选。

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而从功率电子的发展来看,从1975年线性稳压器到1985年开关稳压器发展的十年间,效率从40%提升至80%,提升约5倍;然而从1985年到2015年,30年间器件尺寸和效率都没有得到明显提升;随着GaN功率IC的诞生,预计在未来十年,功率器件的尺寸将减少3-5倍左右,效率也将提升到95-99%,整个电源行业将因此得到极大的改变。

纳微此番推出了两种GaN功率IC:单片集成和半桥型,前者在单芯片中集成了GaN FET (范围110-560 mΩ)、GaN驱动器和GaN逻辑;后者则采用6x8mmQFN封装,包括2x GaN FET (非对称/对称范围110-560 mΩ)、2x GaN驱动器和GaN逻辑(电平-转移、导引、UVLO、击穿、ESD)。

纳微共同创始人兼首席执行官Gene Sheridan称,由于其他GaN需要许多元器件,产生复杂的电路,包括隔离电源、隔离驱动、稳压器等,而ALLGaN将除控制芯片以为的多个元器件做了集成,将复杂的电路简单化,易于使用。以此次推出的ALLGaN功率IC为例,它可提供高达40MHz开关速度、密度高达5倍,与硅驱动的GaN功率IC相比,其结构简单,系统成本可降低20%。

史上最小65W USB-PD适配器

用GaN功率IC设计的65W参考设计NVE028A采用有源钳位反激(ACF)拓扑结构,开关速度比典型的转换器设计快了3至4倍,损耗降低40%,从而实现了更小的尺寸(51x43x20.5mm)、突破性的功率密度(1.5W/cc, 24W/in3 )和更低的成本,也完全符合欧盟CoC Tier 2及美国能源部6级(DoE VI)所规范的能效标准,更可在满负载下实现超过94%的最高尖峰效率。
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NVE028A相比先前同级最佳产品减小50%

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65W参考设计NVE028A可在满负载下实现超过94%的最高尖峰效率

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无需散热片即可满足客户外壳≤50℃的规范要求

Gene Sheridan就晶圆厂产能向用户做出了承诺。他强调说,由于采用了GaN-on-Si晶圆的标准CMOS,使得GaN epi反应器只需6个月的交货时间。而在封装产能方面,则是采用标准工艺及设备的QFN封装,高速最终测试仪只需3个月的交货时间。

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邵乐峰
ASPENCORE 中国区首席分析师。
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