Transphorm, Inc. hat die Verfügbarkeit seines neuen 240W Power Adapter Reference Design bekannt gegeben. Das TDAIO-TPH-ON-240W-RD verwendet eine CCM Boost PFC + Half-Bridge LLC Topologie, um einen Spitzenwirkungsgrad von über 96% mit einer Leistungsdichte von bis zu 30 W/in(3) zu erreichen. Das Design von Transphorm verwendet drei SuperGaN(R) FETs (TP65 H1 50G4PS) mit einem On-Widerstand von jeweils 150 Milliohm. Der GaN-FET ist in einem 3-poligen TO-220-Gehäuse untergebracht, einem bekannten und seit langem bewährten Transistorgehäuse, das für Systeme mit höheren Strömen und PFC-Konfigurationen eine überlegene Thermik bei niedriger Leitung bietet.

Das Referenzdesign soll die Entwicklung von Stromversorgungssystemen für Anwendungen wie AC/DC-Netzteile mit hoher Leistungsdichte, Schnellladegeräte, IoT-Geräte, Laptops, medizinische Netzteile und Elektrowerkzeuge vereinfachen und beschleunigen. Wesentliche Spezifikationen und Merkmale Das TDAIO-TPH-ON-240W-RD ist ein 240W 24V 10A AC-zu-DC-Netzteil Referenzdesign. Es kombiniert die TP65 H1 50G4PS GaN-FETs mit dem Standard NCP1654 CCM PFC-Controller und NCP1399 LLC-Controller von onsemi.

Das Design verwendet einen 25 Millimeter großen Kühlkörper, der eine Leistungsdichte von über 24 W/in(3) erzeugt. Die Leistungsdichte kann je nach Kühlkörperdesign um etwa 25% auf 30 W/in(3) steigen. Diese hohe Leistungsdichte und der hohe Wirkungsgrad sind in erster Linie auf das Gehäuse der FETs zurückzuführen, da Transphorm heute die einzigen Hochspannungs-GaN-Bauteile in einem TO-220 Gehäuse anbietet.

Netzteile und alle universellen AC/DC-Netzteile benötigen einen hohen Strom bei niedriger Spannung (d.h. 90 Vac), was die Parallelschaltung von zwei PQFN-Gehäusen (wie bei e-mode GaN üblich) erforderlich machen kann, um die gewünschte Ausgangsleistung zu erreichen. Diese Methode reduziert die Leistungsdichte eines Netzteils und erfordert gleichzeitig die doppelte Anzahl von Bauteilen. Mit den TO-220-Gehäusen von Transphorm lässt sich dies vermeiden, so dass eine unvergleichliche Leistungsdichte zu geringeren Kosten erreicht wird - ein Ergebnis, das mit e-mode GaN derzeit nicht möglich ist.

Weitere Spezifikationen und Merkmale sind: -- Betrieb über eine universelle Eingangsspannung von 90 bis 264 Vac -- Über 96% Spitzenwirkungsgrad und flache Wirkungsgradkurve über Leitung und Last -- Enge Schaltfrequenzregelung für eine verbesserte Nutzung des EMI-Eingangsfilters -- Über 180 kHz Schaltfrequenzbetrieb für eine kompakte Implementierung Das neue Referenzdesign reiht sich in ein breites Portfolio von Adapter-/Ladegerät-Designtools von Transphorm ein. Dieses Portfolio umfasst derzeit fünf Open Frame USB-C PD Referenzdesigns mit einer Leistung von 45 bis 100 Watt. Es umfasst auch zwei Open Frame USB-C PD/PPS Referenzdesigns für 65W und 140W Adapter.

SuperGaN(R) Technologie Unterschied Bei der Entwicklung der SuperGaN-Plattform hat das Transphorm-Entwicklungsteam die Erfahrungen aus den Produktionsanläufen früherer Produkte genutzt und dieses Wissen mit seinem Streben nach Leistungs-, Herstellbarkeits- und Kostenverbesserungen kombiniert. Das Ergebnis war eine neue GaN-Plattform, die aus einer patentierten Technologie besteht, die ultimative Einfachheit und wesentliche Verbesserungen in verschiedenen Bereichen bietet, wie z.B: -- Leistung: eine flachere, höhere Effizienzkurve mit einem verbesserten Fige of Merit (RON QOSS) von 10% -- Designability: Eliminierung der Notwendigkeit eines Schaltknoten-Snubbers bei hohen Betriebsströmen. -- Kosten: Die Vereinfachung der Baugruppenmontage trägt zur Kostensenkung bei.

-- Robustheit: branchenführende Gate-Robustheit von +/- 20 Vmax und Rauschimmunität von 4 V. -- Zuverlässigkeit: branchenführende Zuverlässigkeit mit einer FIT-Rate von < 0,10 bei mehr als 85 B Stunden Feldbetrieb.