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大联大世平集团推出基于ON Semiconductor产品的小型工业电源供应器方案

2021-06-17 14:30 来源:大联大世平集团 编辑:电源网

2021年6月16日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下世平推出基于安森美半导体(ON Semiconductor)NCP51820 650V Hi-Low Side GaN MOS Driver的小型工业电源供应器方案。

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图示1-大联大世平推出基于ON Semiconductor产品的小型工业电源供应器方案的展示板图

氮化镓(GaN)是最接近理想的半导体开关的器件,其能够以非常高的效能和高功率密度来实现电源转换。虽然GaN器件的效能高于当今的硅基方案,能够轻松超过服务器和云数据中心最严格的80+规范或USB PD外部适配器的欧盟行为准则Tier 2标准。但GaN器件在某些方面又不如旧的硅技术,为了充分发挥该技术的潜在优势,在电路设计时,外部驱动电路必须与GaN器件相匹配。

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图示2-大联大世平推出基于ON Semiconductor产品的小型工业电源供应器方案的方块图

GaN驱动器对性能至关重要,驱动器使驱动电压保持在电压最大限值内并不是唯一的要求。对于快速开关,虽然GaN也有闸极电容的特性,但在闸极的有效串联电阻和驱动器中功率被耗散。因此,使电压摆幅保持最小很重要,理论上,GaN器件在VGS=0安全关断,但实际上,即使是最好的门极驱动器,直接施加到门极的电压也不可能是0V。所以,优化layout是成功的关键。采用ON Semiconductor的NCP51820在进行layout布局时,能够匹配门驱动回路,并有助于产品微型化设计。将GaN器件和驱动器置于PCB同侧,通过适当地使用接地/返回面来避免大电流通孔。

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图示3-采用ON Semiconductor NCP51820的示例layout布局图

本方案中采用的NCP51820高速栅极驱动器可用于满足严格的驱动增强模式(e-mode),高电子迁移率晶体管(HEMT)和栅极注入晶体管(GIT),氮化镓(GaN)电源开关的要求。NCP51820通过先进的技术提供短而匹配的传播延迟,为高端驱动器提供−3.5V至+650V(典型值)共模电压范围,为低端驱动器提供−3.5V至+3.5V共模电压范围驱动能力。此外,该器件还为高速开关应用中的两个驱动器输出极提供高达200V/ns的稳定dV/dt操作。

核心技术优势:

ŸNCP51820:提供重要的保护功能,例如独立的欠压锁定(UVLO)、监视VDD偏置电压、VDDH和VDDL驱动器偏置以及基于器件裸片结温的热关断功能。并且电路可主动调节驱动器的偏置轨,从而在各种工作条件下防止潜在的栅源过电压。

ŸNCP1616:NCP1616是一款高压PFC控制器,旨在基于创新的电流控制频率折返(CCFF)方法来驱动PFC升压级。在这种模式下,当电感器电流超过可程式设计值时,电路将以临界导通模式(CrM)工作。当电流低于此预设水准时,NCP1616在正弦过零处将频率线性衰减至最低约26KHz。CCFF使额定负载和轻负载下的效率最大化。NCP1616封装在SOIC-9封装中,具有坚固、紧凑的PFC级所需的功能。

ŸNCP13992:其是用于半桥谐振转换器的高性能电流模式控制器。该控制器实现600V栅极驱动器,简化了电路布局并减少了外部组件数量。在需要PFC前级的应用中,NCP13992检测PFC Vbulk电压的脚位,可控制IC在特定的电压范围内工作。当电压变化超过设定,会触发Brown−out保护。在空载运行期间NCP13992具有让PFC和LLC共用电阻分压器的方法,共用大容量电阻分压器,进一步降低空载的功率损耗。NCP13992提供了一系列保护功能,可在任何应用中安全运。

方案规格:

Ÿ输入电源:90–265V;

Ÿ输出电源:19V/18Amax(RMS);

ŸEfficiency:95%Load(230Vac),0%Load<150mW@230Vrms。

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