位于英國劍橋的電力電子技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)Pulsiv Limited宣布推出效率超高*的65W USB-C GaN優(yōu)化參考設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)旨在解決電源中的復(fù)雜熱性能挑戰(zhàn)。這一備受期待的突破性開發(fā)成果將提供其他設(shè)計(jì)中所未有的獨(dú)特功能和優(yōu)勢(shì)組合，必將徹底改變USB-C快速充電領(lǐng)域。

PSV-RDAD-65USB參考設(shè)計(jì)將Pulsiv OSMIUM技術(shù)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)諧振反激變換器和高度優(yōu)化、超緊湊的磁性組件相結(jié)合。它能大幅降低工作溫度、盡量減小損耗并縮小尺寸，引領(lǐng)了一系列突破功率轉(zhuǎn)換現(xiàn)有邊界的設(shè)計(jì)，旨在打造一個(gè)可持續(xù)的USB-C標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。

Pulsiv的首席產(chǎn)品官Tim Moore博士一直負(fù)責(zé)該設(shè)計(jì)的開發(fā)，他表示：“我們的宗旨一直是開發(fā)‘消耗更少，能力更強(qiáng)’的解決方案，這款設(shè)計(jì)就展示了Pulsiv OSMIUM技術(shù)如何既實(shí)現(xiàn)快速充電又不造成復(fù)雜的高溫管理問題。人們對(duì)使用更高功率更快地為無線產(chǎn)品充電的需求正在迅速增長(zhǎng)，從手機(jī)到電動(dòng)工具等各個(gè)領(lǐng)域都受到了影響。這意味著要在小體積中實(shí)現(xiàn)更大的功率，而在開發(fā)對(duì)熱量敏感的壁掛式/臺(tái)式解決方案時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。由于降低了30%的組件溫度、實(shí)現(xiàn)無浪涌電流和高效率，我們能夠讓設(shè)計(jì)變得更安全、更小巧、更可靠。”

規(guī)格一覽表

·       輸入電壓范圍：                  90 – 265V交流電（不降低額定輸入電源）

·       輸出電壓：                          5 – 20V直流電，支持PD3.0、QC4.0、BC1.2和PPS（快速充電）

·       輸出功率：                          最高65W

·       轉(zhuǎn)換器溫度：                      30.3°C（在環(huán)境溫度下）

·       工作頻率：                          125kHz

·       最高效率：                          96%

·       平均效率：                          95%

·       半有源橋：                          內(nèi)含

·       線路電流：                          最高0.5A

·       浪涌電流：                          已消除

·       優(yōu)化的GaN：                           有

·       直流轉(zhuǎn)換器：                      準(zhǔn)諧振反激變換器

讓超低溫運(yùn)行和快速充電更上一層

Pulsiv OSMIUM參考設(shè)計(jì)在熱性能方面展現(xiàn)出了顯著提升，相較于其他設(shè)計(jì)，關(guān)鍵組件溫度降低了30%以上。在滿載情況下，盡管環(huán)境溫度為26.1°C，反激式轉(zhuǎn)換器在230V直流電下的溫度會(huì)低到令人印象深刻的33.9°C，在265V下溫度會(huì)低到30.3°C。這一非凡成就極有可能樹立新的標(biāo)桿，并允許在空間有限的環(huán)境中和/或?qū)崦舾械膽?yīng)用中（如帶有USB-C接口的墻壁插座）實(shí)現(xiàn)65W快速充電。

（Pulsiv PSV-EBAD-65USB評(píng)估板：V_in = 230V直流電；V_out = 20V；I_out = 3.25A；環(huán)境溫度為26.1°C）

使用半有源橋優(yōu)化效率和空間

Pulsiv OSMIUM技術(shù)通過感應(yīng)交流電線路電壓和頻率來調(diào)整電容器充電時(shí)間，從而讓電路在交流零電壓交越時(shí)不消耗線路電流。這能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的半有源橋，以提高效率，特別是在低壓條件下。它對(duì)位于下半部分交流轉(zhuǎn)直流橋中的MOSFET進(jìn)行精細(xì)控制，并與高側(cè)二極管結(jié)合使用。此設(shè)計(jì)中的半有源橋在效率、成本和復(fù)雜性之間實(shí)現(xiàn)了微妙平衡，支持通用輸入，并在115V交流電源下將滿載效率提升0.7%。

（Pulsiv獨(dú)特的半有源橋控制裝置）

創(chuàng)新的磁性器件將轉(zhuǎn)換器體積縮小了20%

Pulsiv OSMIUM技術(shù)可產(chǎn)生高壓直流電（HVDC）輸出，該輸出的電壓介于峰值交流電輸入電壓和150V之間，能以極大效率驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)諧振反激變換器。更寬的電壓范圍顯著降低了初級(jí)側(cè)電感，從而能夠使用Pulsiv與磁性器件專家Frenetic合作開發(fā)的EQ20轉(zhuǎn)換器。后者的首席執(zhí)行官Chema Molina評(píng)論道：“我們的磁性器件專家團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明，Pulsiv OSMIUM技術(shù)可以最大限度地提高效率，并將反激變換器的尺寸縮小到我們前所未見的水平。這一重要發(fā)展將幫助客戶提高性能、縮小尺寸、降低設(shè)計(jì)成本，我們很高興能參與這一創(chuàng)新解決方案。”

與其他設(shè)計(jì)中常見的RM8核相比，它能將體積縮小20%，將效率提高50%。

借助GaN優(yōu)化盡量減少損耗

Innoscience的GaN晶體管降低了RDSon和寄生電容，可減少反激變換器和同步整流器子系統(tǒng)中的損耗并優(yōu)化成本。Innoscience EMEA總經(jīng)理Denis Marcon補(bǔ)充道：“我們已經(jīng)證明，GaN技術(shù)非常適合提高效率、減少損耗和優(yōu)化成本，而Pulsiv OSMIUM技術(shù)能顯著提高整體性能和減少能源浪費(fèi)，帶來額外的好處。他們的技術(shù)是真正的顛覆性技術(shù)，我很高興Pulsiv選擇在這款參考設(shè)計(jì)中采用Innoscience GaN器件。”         

設(shè)計(jì)包和評(píng)估板

可從Pulsiv網(wǎng)站免費(fèi)下載PSV-RDAD-65USB文檔包，包括數(shù)據(jù)表、原理圖、材料清單和Altium文件。PSV-EBAD-65USB評(píng)估板可實(shí)現(xiàn)快速實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，預(yù)計(jì)于8月下半月交付，現(xiàn)可通過包括全球庫存商Digikey在內(nèi)的特許經(jīng)銷合作伙伴網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)訂。

（Pulsiv PSV-EBAD-65USB評(píng)估板）