大联大世平集团推出基于ON Semiconductor产品的小型工业电源供应器方案
2021-06-16 13:05:25
大联大世平集团
2021年6月16日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于安森美半导体（ON Semiconductor）NCP51820 650V Hi-Low Side GaN MOS Driver的小型工业电源供应器方案。
图示1-大联大世平推出基于ON Semiconductor产品的小型工业电源供应器方案的展示板图
氮化镓（GaN）是最接近理想的半导体开关的器件，其能够以非常高的效能和高功率密度来实现电源转换。虽然GaN器件的效能高于当今的硅基方案，能够轻松超过服务器和云数据中心最严格的80+规范或USB PD外部适配器的欧盟行为准则Tier 2标准。但GaN器件在某些方面又不如旧的硅技术，为了充分发挥该技术的潜在优势，在电路设计时，外部驱动电路必须与GaN器件相匹配。
图示2-大联大世平推出基于ON Semiconductor产品的小型工业电源供应器方案的方块图
GaN驱动器对性能至关重要，驱动器使驱动电压保持在电压最大限值内并不是唯一的要求。对于快速开关，虽然GaN也有闸极电容的特性，但在闸极的有效串联电阻和驱动器中功率被耗散。因此，使电压摆幅保持最小很重要，理论上，GaN器件在VGS=0安全关断，但实际上，即使是最好的门极驱动器，直接施加到门极的电压也不可能是0V。所以，优化layout是成功的关键。采用ON Semiconductor的NCP51820在进行layout布局时，能够匹配门驱动回路，并有助于产品微型化设计。将GaN器件和驱动器置于PCB同侧，通过适当地使用接地/返回面来避免大电流通孔。
图示3-采用ON Semiconductor NCP51820的示例layout布局图
本方案中采用的NCP51820高速栅极驱动器可用于满足严格的驱动增强模式（e-mode），高电子迁移率晶体管（HEMT）和栅极注入晶体管（GIT），氮化镓（GaN）电源开关的要求。NCP51820通过先进的技术提供短而匹配的传播延迟，为高端驱动器提供−3.5V至+650V（典型值）共模电压范围，为低端驱动器提供−3.5V至+3.5V共模电压范围驱动能力。此外，该器件还为高速开关应用中的两个驱动器输出极提供高达200V/ns的稳定dV/dt操作。
核心技术优势：
- NCP51820：提供重要的保护功能，例如独立的欠压锁定（UVLO）、监视VDD偏置电压、VDDH和VDDL驱动器偏置以及基于器件裸片结温的热关断功能。并且电路可主动调节驱动器的偏置轨，从而在各种工作条件下防止潜在的栅源过电压。
- NCP1616：NCP1616是一款高压PFC控制器，旨在基于创新的电流控制频率折返（CCFF）方法来驱动PFC升压级。在这种模式下，当电感器电流超过可程式设计值时，电路将以临界导通模式（CrM）工作。当电流低于此预设水准时，NCP1616在正弦过零处将频率线性衰减至最低约26KHz。CCFF使额定负载和轻负载下的效率最大化。NCP1616封装在SOIC-9封装中，具有坚固、紧凑的PFC级所需的功能。
- NCP13992：其是用于半桥谐振转换器的高性能电流模式控制器。该控制器实现600V栅极驱动器，简化了电路布局并减少了外部组件数量。在需要PFC前级的应用中，NCP13992检测PFC Vbulk电压的脚位，可控制IC在特定的电压范围内工作。当电压变化超过设定，会触发Brown−out保护。在空载运行期间NCP13992具有让PFC和LLC共用电阻分压器的方法，共用大容量电阻分压器，进一步降低空载的功率损耗。NCP13992提供了一系列保护功能，可在任何应用中安全运。
方案规格：
- 输入电源：90–265V；
- 输出电源：19V/18Amax（RMS）；
- Efficiency：95%Load（230Vac），0%Load<；150mW@230Vrms。
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关于大联大控股：
大联大控股是全球第一、亚太区最大的半导体元器件分销商*，总部位于台北(TSE:3702)，旗下拥有世平、品佳、诠鼎及友尚，员工人数约5,000人，代理产品供货商超250家，全球约100个分销据点，2020年营业额达206.5亿美金。大联大开创产业控股平台，专注于国际化营运规模与在地化弹性，长期深耕亚太市场，以「产业首选．通路标杆」为愿景，全面推行「团队、诚信、专业、效能」之核心价值观，连续20年蝉联「全球分销商卓越表现奖」肯定。面临新制造趋势，大联大致力转型成数据驱动(Data-Driven)企业，建置在线数字化平台─「大大网」，并倡导智能物流服务(LaaS, Logistics as a Service)模式，协助客户共同面对智能制造的挑战。大联大从善念出发、以科技建立信任，期望与产业「拉邦结派」共建大竞合之生态系，并以「专注客户、科技赋能、协同生态、共创时代」十六字心法，积极推动数字化转型。 (*市场排名依Gartner公布数据)
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