用于國際通用交流輸入、240 W USB PD3.1 “全氮化鎵” 快充參考設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)功率密度基準(zhǔn)

EPC9171 評(píng)估板可將通用交流輸入90~265 V轉(zhuǎn)換為直流輸出15 V~48 V。該參考設(shè)計(jì)可在 48 V 輸出電壓和 5 A 負(fù)載電流下，提供 240 W 的最大輸出功率。

 宜普電源轉(zhuǎn)換公司（EPC）近日宣布推出 EPC9171，可將通用交流輸入90 V~260 V轉(zhuǎn)換為直流輸出電源15 V ~48 V，專為 USB PD3.1超快速充電器而設(shè)計(jì)。此參考設(shè)計(jì)可在 48 V 輸出電壓和 5 A 負(fù)載下，提供 240 W 最大輸出功率。在初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)電路采用在高頻率下開關(guān)的氮化鎵功率器件，可實(shí)現(xiàn)約 1.1 W/cm³的功率密度。

這款 240 W 參考設(shè)計(jì)的尺寸僅為 83.7 mm x 83.7 mm，功率密度提高了79%，比最近發(fā)布的 140 W USB

PD3.1超薄充電器還要高，并同時(shí)提供 240 W 的輸出功率 - 功率增加了100 W！

EPC9171 設(shè)計(jì)中使用的電源供電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由兩相交錯(cuò)升壓轉(zhuǎn)換器功率因數(shù)校正級(jí)和隔離型LCC諧振功率級(jí)組成。與輸出電壓范圍受限的知名LLC諧振功率級(jí)不同，LCC諧振轉(zhuǎn)換器非常適合需要寬的輸出電壓范圍、多點(diǎn)拓?fù)涞膽?yīng)用。

EPC9171 是一種“全氮化鎵”解決方案，于PFC、LCC 和次級(jí)側(cè)同步整流電路使用氮化鎵器件。相比標(biāo)準(zhǔn)硅MOSFET解決方案，基于氮化鎵器件的解決方案在高出兩倍至三倍的頻率下開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)了非常高的功率密度。

對(duì)于 PFC，氮化鎵功率開關(guān)的工作頻率遠(yuǎn)高于 200 kHz，從而允許使用小型PFC電感器。LCC諧振轉(zhuǎn)換器工作在350~580 kHz 的頻率范圍內(nèi)，這有助于縮小電源變壓器和諧振電路中其他無源元件。

LCC 級(jí)的次級(jí)側(cè)采用一對(duì)100 V、3.2 mΩ 的EPC2218 GaN FET。GaN FET 由快速同步整流器控制器驅(qū)動(dòng)，可在整個(gè)輸出電壓和電流范圍內(nèi)，最大限度地減少損耗，并且實(shí)現(xiàn)簡單而高效的熱設(shè)計(jì)。

由于可提供240 W 功率，因此該解決方案不僅可用于筆記本電腦和智能手機(jī)的超快速 USB 充電，還可將 USB充電擴(kuò)展到其他需要 240 W的應(yīng)用，例如游戲PC、電動(dòng)自行車和電動(dòng)滑板車。48 V電池成本的持續(xù)下降讓AC/DC/SMPS充電器的其他新興應(yīng)用得以快速發(fā)展。

EPC公司首席執(zhí)行官 Alex Lidow 說 “由于eGaN^?FET和IC開關(guān)快、尺寸小和效率高，因此可以進(jìn)一步縮小USB PD3.1快速充電器的尺寸、減輕重量且同時(shí)縮短充電時(shí)間。EPC9171充分展現(xiàn)出氮化鎵器件在快充的批量應(yīng)用中，憑籍其更低的成本和已有現(xiàn)貨的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)小型化、非常高效和具有優(yōu)越熱性能的快充產(chǎn)品。”

EPC9171評(píng)估板的價(jià)格為每塊1440美元，可從Digi-Key購買，立即供貨。