尺寸僅1/5,GaN功率IC讓筆記本電源再瘦身
近日,納微 (Navitas) 半導體推出世界上最小的65W USB-PD (Type-C) 電源適配器參考設計NVE028A。市場上現(xiàn)有的基于硅功率器件的適配器尺寸約98-115cc,重量達300g,憑借Navitas 的GaN功率IC AllGaN在功率密度上的顯著優(yōu)勢,這一方案的尺寸僅為傳統(tǒng)適配器的1/5。
圖:基于AllGaN功率IC的65W參考設計體積僅為45cc,重量僅60g
不僅尺寸小重量輕,NVE028A 采用了有源鉗位反激 (ACF) 拓撲結構,開關速度比典型的轉換器設計快了3-4倍,損耗降低40%,且有效降低了成本。該設計完全符合歐盟CoC Tier 2及美國能源部6級所規(guī)范的能效標準,在滿負載下實現(xiàn)超過94%的最高尖峰效率。采用這一參考設計,電源設計人員面臨的從新的USB Type C連接和USB PD的輸出是否符合法定能效標準及產品成本等問題都能迎刃而解。
無論是傳統(tǒng)的硅功率器件,還是分立的GaN器件,隨著開關頻率的提高,效率都會下降,AllGaN如何兼顧高開關頻率和高效率呢?Navitas共同創(chuàng)始人兼CEO Gene Sheridan告訴21ic記者,AllGaN的秘密就是軟開關。
圖:AllGaN能夠兼顧高開關頻率和高效率。高開關頻率實現(xiàn)小體積、低成本和更快速充電;高效率實現(xiàn)節(jié)能降耗
憑借創(chuàng)新的專有設計,Navitas的速度最快、能效最高的高壓GaN功率FET,比基于硅的半導體快20 倍,比串迭式GaN快5 倍。與此同時,Navitas還設計出首個高速整合式GaN門極驅動器iDrive,比其它門極驅動器快3 倍。AllGaN將GaN邏輯、GaN驅動和GaN FET單片集成,大部分與頻率相關的功率損耗都被消除,在高頻狀態(tài)仍能實現(xiàn)高效率。
AllGaN是目前市場上獨一無二的全GaN功率IC,Navitas也是世界上第一家和唯一的GaN功率IC 公司。Navitas 擁有強大且不斷增長的功率半導體行業(yè)專家團隊,擁有超過200項專利。 其公司名Navitas是“能量”的拉丁語,Sheridan表示,因為節(jié)能正是Navitas所有技術和創(chuàng)新的核心。除了NVE028A面向的消費類市場,GaN功率IC在LED照明、數據中心、電動車、太陽能等廣闊市場都將大有可為。
中國電源協(xié)會理事長兼浙江大學電力電子技術研究所所長徐德鴻表示:“這是電源適配器設計的一大成就。我認為中國電源制造商一直在尋找這樣的寬禁帶功率組件,以進一步提高電源的效率和功率密度,從而滿足客戶的要求。Sheridan透露,隨著包括中國在內亞太地區(qū)的客戶對GaN功率IC越來越濃厚的興趣,Navitas將在亞洲開設新的業(yè)務中心。
據Sheridan介紹,Navitas擁有強大的晶圓廠產能和裝配能力。采用硅基GaN晶圓的標準CMOS,GaN epi 反應器只需6個月的交貨時間。采用標準工藝及設備的標準QFN 封裝,高速最終測試儀只需3個月的交貨時間。Marketsandmarkets預測顯示,全球GaN功率器件的市場規(guī)模2011年是將達到26億美元,年復合增長率高達24.5%。Sheridan表示,2018年Navitas的主要產能還將大幅擴大,滿足高速增長的市場需求。