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如何使用集成 GaN 開關實現高效率、高成本效益的離線電源

2512846 2022-11-24 | pdf | 291.25KB | 次下載 | 免費

資料介紹

緊湊型 100 瓦電源的應用范圍不斷擴大，從 AC-DC 充電器和適配器、USB 供電 (PD) 充電器和快速充電 (QC) 適配器，到 LED 照明、白色家電、電機驅動、智能米和工業系統。對于這些離線反激式電源的設計人員來說，挑戰在于確保穩健性和可靠性，同時繼續降低成本、提高效率并縮小外形以實現更高的功率密度。緊湊型 100 瓦電源的應用范圍不斷擴大，從 AC-DC 充電器和適配器、USB 供電 (PD) 充電器和快速充電 (QC) 適配器，到 LED 照明、白色家電、電機驅動、智能米和工業系統。對于這些離線反激式電源的設計人員來說，挑戰在于確保穩健性和可靠性，同時繼續降低成本、提高效率并縮小外形以實現更高的功率密度。為了解決其中的許多問題，設計人員可以使用基于寬帶隙 (WBG) 技術（例如氮化鎵 (GaN)）的器件替換硅 (Si) 電源開關。這樣做可以直接轉化為提高電源效率和減少散熱需求，從而實現更高的功率密度。但是，與 Si 相比，GaN 開關更難驅動。為了解決其中的許多問題，設計人員可以使用基于寬帶隙 (WBG) 技術（例如氮化鎵 (GaN)）的器件替換硅 (Si) 電源開關。這樣做可以直接轉化為提高電源效率和減少散熱需求，從而實現更高的功率密度。但是，與 Si 相比，GaN 開關更難驅動。設計人員可以克服與快速開關速度相關的問題，例如雜散電感和電容以及高頻振蕩，但這樣做會增加開發時間和成本。相反，設計人員可以轉向具有內部 GaN 功率器件的高度集成的離線反激式開關 IC。設計人員可以克服與快速開關速度相關的問題，例如雜散電感和電容以及高頻振蕩，但這樣做會增加開發時間和成本。相反，設計人員可以轉向具有內部 GaN 功率器件的高度集成的離線反激式開關 IC。本文簡要討論了 GaN 的優勢及其設計挑戰。然后介紹了Power Integrations的三個帶有內部本文簡要討論了 GaN 的優勢及其設計挑戰。然后介紹了Power Integrations的三個帶有內部GaN 電源開關GaN 電源開關?的集成離線反激式開關 IC 平臺，并展示了如何使用它們來生產高效電源轉換器設計。討論了互補的 MinE-CAP 大容量電容器小型化和浪涌管理 IC，以及有用的在線設計環境。?的集成離線反激式開關 IC 平臺，并展示了如何使用它們來生產高效電源轉換器設計。討論了互補的 MinE-CAP 大容量電容器小型化和浪涌管理 IC，以及有用的在線設計環境。什么是 GaN，它有什么好處？什么是 GaN，它有什么好處？GaN 是一種 WBG 半導體材料，與 Si 相比，它具有低“導通”電阻、高擊穿強度、快速開關速度和高導熱性。使用 GaN 代替 Si 可以制造在開啟和關閉期間具有低得多的開關損耗的開關。此外，具有等效導通電阻的 GaN 器件比對應的 Si 器件小得多。因此，對于給定的裸片尺寸，GaN 功率開關具有較低的綜合傳導損耗和開關損耗（圖 1）。GaN 是一種 WBG 半導體材料，與 Si 相比，它具有低“導通”電阻、高擊穿強度、快速開關速度和高導熱性。