原创 Transphorm发布采用业界唯一高性能TO-220封装GaN FET的紧凑型240W电源适配器参考设计

高可靠性、高性能氮化镓(GAN)电源转换产品的先驱和全球供应商Transphorm, Inc. (Nasdaq: TGAN)今天宣布推出新的240W电源适配器参考设计。TDAIO-TPH-ON-240W-RD部署了CCM升压PFC+半桥LLC拓扑结构，峰值功率效率超过96%，功率密度高达30W/in3。Transphorm的设计采用了三个SuperGaN® FET (TP65H150G4PS)，每个FET的导通电阻为150毫欧。GaN FET采用长期以来深受信赖的著名三引脚TO-220封装，这种晶体管封装可为运行PFC配置的较高电流电源系统提供出色的低压线路热性能。  

该参考设计旨在简化和加快电源系统的开发，用于高功率密度的交流转直流电源、快速充电器、物联网设备、笔记本电脑、医疗电源和电动工具等应用。  

主要规格和特点

TDAIO-TPH-ON-240W-RD是一种240W 24V 10A交流转直流电源适配器参考设计。它将TP65H150G4PS GaN FET与onsemi现成的NCP1654 CCM PFC控制器和NCP1399 LLC控制器进行了配对。该设计使用一个25毫米的散热器，其功率密度超过24W/in3。根据散热器的设计，功率密度可以提高约25%，达到30W/in3。 

如此高的功率密度和效率范围主要得益于FET的封装，因为Transphorm提供当今唯一的TO-220封装高压GaN器件。电源适配器以及所有通用交流转直流电源都需要在低压线路（即90Vac）下提供高电流，这可能需要并联两个PQFN封装（常见于e型GaN）以实现所需的功率输出。这种方法降低了电源的功率密度，同时需要两倍的零件数量。Transphorm的TO-220封装缓解了这一问题，从而以较低的成本提供了无与伦比的功率密度，这是目前e型GaN无法实现的结果。  

其他规格和特点包括：  

• 在90至264 Vac的宽输入电压下运行

• 峰值效率超过96%，跨线路和负载效率曲线平缓

• 严密的开关频率调节，提高输入EMI滤波器的利用率

• 超过180kHz的开关频率运行，便于紧凑实施

新参考设计加入了Transphorm提供的适配器/快速充电器设计工具的丰富产品组合。该产品组合目前包括五个开放框架的USB-C PD参考设计，功率从45瓦到100瓦不等。它还包括两个用于65W和140W适配器的开放式USB-C PD/PPS参考设计。  

SuperGaN®技术差异

在设计SuperGaN平台时，Transphorm的工程团队借鉴了以前产品生产过程中的经验，并将这些知识与对性能、可制造性和成本的改进相结合，进而开发出一个由专利技术组成的新GaN平台，在多个方面均有极致的简单性和实质性的改进，例如：  

• 性能：更平坦、效率更高的曲线，品质因数(RON*QOSS)提高约10%。

• 可设计性：消除了高工作电流下的开关节点缓冲器。

• 成本：简化器件组装有助于降低成本。

• 鲁棒性：业界领先的+/- 20Vmax栅极鲁棒性和4V抗噪性。

• 可靠性：业界领先的可靠性，在超过850亿小时的现场操作中，失效率<0.10。