Transphorm發布兩款應用于兩輪和三輪電動車電池充電器的參考設計
2023-12-21 16:18:02 EETOP新設計工具有助于加速兩輪電動車市場的產品設計，并幫助系統工程師充分利用SuperGaN FET的優勢
2023 年 12月 21 日－全球領先的氮化鎵（GaN）功率半導體供應商 Transphorm, Inc.（納斯達克股票代碼TGAN）宣布推出兩款面向電動車充電應用的全新參考設計。300W和600W恒流/恒壓（CC/CV）電池充電器采用 Transphorm 的70毫歐和150毫歐 SuperGaN? 器件，以極具競爭力的成本實現高效的 AC-DC 功率轉換和高功率密度。這兩款參考設計旨在幫助兩輪和三輪電動車充電器快速實現量產。
據悉，印度和中國的兩輪和三輪電動車年銷量分別超過 1,400 萬輛和 4,500 萬輛。另外，這兩款參考設計還可用于各種其它應用，包括快充、LED可調光驅動器、游戲機和高性能筆記本電腦。
Transphorm 全球銷售和FAE副總裁 Tushar Dhayagude 表示：“氮化鎵應用正在電動車市場迅速普及。這主要是因為相比碳化硅或硅等替代選擇方案，氮化鎵技術能夠以具成本效益的高良率制造工藝實現高功率密度。特別值得一提的是，Transphorm的 SuperGaN 器件得到了兩輪和三輪車制造商的廣泛關注和認可，因為與硅解決方案相比，我們的方案除了具備上述優點之外，還擁有系統和器件級的成本優勢。我們很高興能夠基于客戶持續的設計要求推出相應參考設計，幫助內置或外置充電器制造商加速推出基于氮化鎵的系統，提升新一代車輛的性能和可用性。”
什么是 CC/CV？
恒流/恒壓（CC/CV）鋰離子電池充電方式，是在充電初始階段采用恒流充電，在充電后期當電池達到設定的充電量時切換到恒壓充電，以防止電池過充。
開放架構 CC/CV AC-DC 電池充電器
新發布的300 W 和 600 W 參考設計將 SuperGaN FET 與控制器配對，采用流行的功率因數校正 (PFC) 和諧振 LLC 拓撲，其中 LLC 特別針對寬電池電量范圍（從空電到滿電）的設計。利用 Transphorm 的 SuperGaN 平臺，電源系統開發人員能夠最大限度發揮PFC+LLC的性能潛力，以最具競爭力的成本實現這些拓撲所能達到的最高效率。
這兩款參考設計采用純模擬控制器，而不是需要固件的數字控制器。這種配置具有幾個優點，例如更易于設計、產品開發簡化，原因如下：
· 開發資源要求降低
· 開發時間縮短
· 無需進行可能很復雜的固件編程/維護
注：300W 參考設計包括一個額外的 PWM 輸入端口，用于獲取低于額定輸出值的輸出電流，從而進一步提高了應對各類電池的靈活性。
主要技術規格如下：
Reference Design 參考設計 | TDAIO-TPH-ON-CCCV-300W-RD | TDAIO-TPH-MPS-CCCV-600W-RD |
VAC | 90 至 264 | 90 至 264 |
Wattage 功率（W） | 300 | 600 |
SuperGaN FET(s) | TP65H070G4PS x 3 | TP65H070G4PS x 1 TP65H150G4PS x 2 |
Driver(s) 驅動器 | NCP1654 PFC（安森美） NCP1399 LLC （安森美） | HR1211 (MPS) |
Peak Efficiency 峰值效率 | 95% @ 264 Vac | 94.4% @ 264 Vac
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Switching Frequency 開關頻率 | 高達 150 kHz | 高達 120 kHz |
這兩款參考設計采用的是Transphorm 的 SuperGaN FET器件，SuperGaN的獨特優勢包括：
· 業界領先的穩健性：+/- 20 V 柵極閾值和 4 V 抗擾性。
· 更優的可設計性：減少器件周邊所需電路。
· 更易于驅動：SuperGaN FET能使用硅器件所常用的市售驅動器。
如何獲取參考設計
Transphorm 目前可以提供完整的 300 W 和 600 W CC/CV 電池充電器參考設計。請訪問以下鏈接，下載技術文檔、設計文件、固件和物料清單：
· TDAIO-TPH-ON-CCCV-300W-RD: https://transphormusa.cn/zh/reference-design/tdaio-tph-on-cccv-300w-rd/
· TDAIO-TPH-MPS-CCCV-600W-RD: https://transphormusa.cn/zh/reference-design/tdadp-tph-mps-usbc-140w-rd-2/
為確保上述電池充電器的設計準確性，請電源系統開發人員參閱以下設計指南：
· 帶 LLC輸出的電源適配器的恒流/恒壓 (CC/CV) 應用： https://transphormusa.cn/zh/document/design-guide-design-guide-11-constant-current-constant-voltage-application-for-llc/
如需了解設計工具中的 SuperGaN 器件的更多信息，請訪問以下鏈接：
· TP65H070G4PS
采用 TO-220 封裝的 650 V、72 mΩ GaN FET
https://transphormusa.cn/zh/product/product-profile-tp65h070g4ps-2/
· TP65H150G4PS
采用 TO-220 封裝的 650 V、150 mΩ GaN FET
https://transphormusa.cn/zh/product/product-profile-tp65h150lsg-2/
關于Transphorm
Transphorm, Inc.是氮化鎵革命的全球領導者，致力于設計、制造和銷售用于高壓電源轉換應用的高性能、高可靠性氮化鎵半導體功率器件。Transphorm擁有最龐大的功率氮化鎵知識產權組合之一，持有或取得授權的專利超過1,000多項，在業界率先生產經JEDEC和AEC-Q101認證的高壓氮化鎵半導體器件。得益于垂直整合的業務模式，公司能夠在產品和技術開發的每一個階段進行創新：設計、制造、器件和應用支持。Transphorm的創新使電力電子設備突破硅的局限性，以使效率超過99%、將功率密度提高50%以及將系統成本降低20%。Transphorm總部位于美國加州戈利塔，并在戈利塔和日本會津設有制造工廠。官網：https://transphormusa.cn 官方微信：TransphormGaN氮化鎵
關鍵詞： Transphorm 氮化鎵 GaN
