聯繫我們由於高頻率和高效率的GaN器件的廣泛應用，降低了開關損耗並提高了開關頻率。 GaN技術還顯着提高了電源的轉換效率，與相同功率的傳統快速充電器相比，USB PD快速充電器的體積減小了一半。同時，GaN不僅可以用於USB PD快充，還可以用於很多大功率轉換應用。該技術還可用於筆記本電腦電源或多端口快速充電器，以減少熱量產生和尺寸。
Innoscience攜手NXP，開發了150w GaN電源解決方案，採用NXP全套控制器和Innoscience GaN功率器件貼裝PFC和LLC晶體管開關，輸出電壓為21.5V。可用於筆記本電腦電源或獨立降壓多口USB PD快速充電器。電源方案尺寸僅為65*55*22mm，功率密度1.9W/cm³，效率超過95%。
這款 150W GaN 基開關電源採用 PFC+LLC 電路架構，參考設計中已註明。支持90-264V交流輸入，空載時待機功耗低於80mW。內部採用全套NXP控制器解決方案。有源橋式整流器、二合一組合控制器和同步整流器控制器均來自NXP，PFC升壓開關和LLC開關使用Innoscience的GaN開關器件。
根據參考設計，該電源的滿載輸出效率在 115Vac 輸入時高於 94%，在 230Vac 輸入時高於 95%。在空載條件下，230Vac 輸入功率損耗小於 100mW。
1. 150W GaN電源參考外觀
從正面看，四塊小板與大板垂直焊接，增加可用板面積，提高空間利用率。 四塊小板分別是有源橋式整流器、PFC晶體管開關、LLC晶體管開關和同步整流器，它們穿插在PFC升壓轉換器和LLC變壓器之間。
由於使用了多塊小板和恩智浦高度集成的PFC+LLC二合一控制器，該電源的電路元件相當簡化，大大簡化了電源解決方案的調試和生產過程。
用遊標卡尺測量時，電路板的長度約為65mm。
用遊標卡尺測量時，電路板的寬度約為55mm。
用遊標卡尺測量，電路板的高度約為19.32mm。
它的重量為 100.7 克。
2. 150W GaN電源電路分析
該電源在其主要設計中採用有源整流，以減少整流器壓降造成的損耗。 採用TEA2206T有源整流控制器+TEA2017AAT PFC+LLC控制器+TEA2095T同步整流控制器的全套NXP電源解決方案，配合Innoscience全新INN650DA260A GaN器件和DFN5*6封裝，提供高性能、小型化 150W開關電源設計。
開關電源輸入端設計有有源橋式整流器，以減少整流器壓降帶來的損耗。 此外，它不像傳統的橋式整流器那樣需要冷卻解決方案，從而使設計更加緊湊。
NXP 的 TEA2206T 是一款有源橋式整流控制器，用於用 MOSFET 替換傳統二極管橋中的兩個低側二極管。 使用帶有低歐姆高壓外部 MOSFET 的 TEA2206T 可顯着提高電源轉換器的效率，因為典型的整流二極管正向傳導損耗降低了 50%。
電源內部是 NXP TEA2017 控制器，這是一款二合一控制器，集成了多模式 PFC 和數字配置的 LLC。 兩個芯片的集成意味着控制器可以輸出 PFC 和 LLC 驅動信號，而無需像傳統設計那樣需要兩個單獨的芯片。
TEA2017AAT 是一款用於高效諧振電源的數字可配置 LLC 和 PFC 組合控制器。它包括 LLC 控制器和 PFC 控制器功能。 PFC 可以配置為在 DCM/QR、CCM 固定頻率或支持所有操作模式的多模式下運行，以優化 PFC 效率。 TEA2017AAT 能夠構建一個完整的諧振電源，該電源易於設計且組件數量非常少。 TEA2017AAT 採用薄型和窄體寬 SO16 封裝。
TEA2017AAT 數字架構基於高速可配置硬件狀態機，確保非常可靠的實時性能。在電源開發過程中，可以通過將新設置加載到設備中來調整 LLC 和 PFC 控制器的許多操作和保護設置，以滿足特定的應用要求。可以完全保護配置以防止未經授權複製專有 TEA2017AAT 配置內容。
與傳統諧振拓撲相比，由於 LLC 低功耗模式，TEA2017AAT 在低負載下表現出非常高的效率。此模式在連續切換（也稱為高功率模式）和突發模式之間的功率區域內運行。
PFC 升壓晶體管開關與兩個 Innscience INN650DA260A 並聯。
LLC晶體管開關是使用Innoscience INN650DA260A的兩個晶片的半橋結構。 PFC 晶體管開關和 LLC 晶體管開關均由 TEA2017AAT 控制。
INN650DA260A 是一款耐壓 650V 硅基氮化鎵增強型功率晶體管，採用 DFN5*6 封裝，瞬態電壓高達 800V。 支持超高開關頻率，無反向恢復電荷，極低的柵極電荷和輸出電荷。 它符合 JEDEC 標準的工業應用，配備內置 ESD 保護，並符合 RoHS、無鉛、歐盟 REACH 法規。
INN650DA260A 的典型電阻為 260mΩ。 支持開爾文源，柵極驅動電壓為6V，擊穿電壓達到7V，可承受-20V至10V的脈衝。 它可用於具有反激式架構的 65-120W 適配器和具有 PFC 和 LLC 架構的 120-200W 適配器。
副邊同步整流控制器使用 NXP TEA2095T 進行同步整流控制。 內置兩個驅動器，可同時驅動兩個同步整流晶體管，支持獨立運行。
TEA2095T/TE 是一款用於開關模式電源的高性能同步整流器 (SR) 控制器 IC。同步整流器控制器採用自適應柵極驅動器技術，可在任何負載下最大限度地節省能源並提高輕載效率。 TEA2095T/TE 可在 90 μA 時在 -25 mV 的穩壓電平下運行，這與具有低導通電阻的 MOSFET 完美配合。
NXP 高度集成的電源解決方案與 Innoscience 的 GaN 器件相結合，最大限度地提高了兩種解決方案的性能，並確保了緊湊、可靠和高效的開關電源設計。有源橋式整流器將傳統橋式整流器的傳導損耗降低了一半，從而簡化了橋式整流器的冷卻設計。採用LLC拓撲可以有效降低初級晶體管開關的開關損耗，提高轉換效率。輸出採用同步整流器，有效降低壓降和能量損耗，這是傳統二極管存在的問題。通過緊湊的電源設計，實現了高效、小型化的GaN電源解決方案設計。
恩智浦是一家領先的集成半導體公司，產品應用廣泛，涵蓋安全和互聯汽車、移動設備、工業物聯網、智慧城市、智能家居和通信基礎設施等市場和領域。恩智浦以其對汽車行業安全和互聯應用創新的承諾而聞名。它還擁有廣泛的芯片組合。此處介紹的電源參考設計的所有控制器解決方案均來自 NXP Semiconductors。
Innoscience是全球領先的GaN-on-Si IDM公司，目前出貨量超過4000萬台，其中快充高壓器件已被聯想、努比亞等多個知名品牌和廠商的數百款產品採用、魅族、ANKER、UGREEN、Baseus、Pisen、MOMAX、ROCK、REMAX、QCY、Lapo、tegic，顯示出強勁的市場前景。
隨着氮化鎵在手機快充領域的普遍應用，氮化鎵高頻高效技術的潛力得到了充分釋放。 Innoscience 將 GaN 技術引入固定電壓適配器，以滿足筆記本電腦和電動自行車充電的需求。由於尺寸較小，這些產品易於攜帶。
隨着氮化鎵在手機快充領域的普遍應用，氮化鎵高頻高效技術的潛力得到了充分釋放。 Innoscience 將 GaN 技術引入固定電壓適配器，以滿足筆記本電腦和電動自行車充電的需求。由於尺寸較小，這些產品易於攜帶。
