纳微公司要打破电源适配器的发展困境

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我们每天使用的笔记本上有一个不招人喜欢的附属品,那就是适配器。近十年来,笔记本不断瘦身,但是适配器在减肥的路上却步履蹒跚。直到最近,纳微 (Navitas) 半导体宣布推出世界上最小的65W USB-PD (Type-C) 电源适配器参考设计,可以将适配器的体积减小一半,重量降低五分之四。

这种神奇变化得益于最新一代半导体功率器件材料GaN的成熟。更高的频率、更高的效率,这是都是让传统Si器件望尘莫及的。

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从图中可以看出,功率电子器件在1985到2015的三十年间没有显著变化,但是在2015年以后,效率和频率都有了飞跃,按照趋势,2025的HF开关稳压器将实现95-99%的效率,工作频率达到1MHz。

纳微公司就是专门从事GaN技术开发的半导体公司,随着业界涌现了一批类似的公司,但是纳微成功地推出了世界上第一个AllGaN™ 功率IC,将GaN功率器件和驱动芯片合二为一,能实现高达40MHz的开关速度、5倍于现在的功率密度,并将系统成本降低20%。

该系列包括了两个产品:单片集成GaN功率IC和半桥GaN功率IC,两者皆工作在650V电压下,不同之处是后者的FET和驱动器数目都是前者的两倍。

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集成驱动器是一个非常大的进步,原来的GaN驱动电路非常复杂,现在集成到芯片内部,就能让工程师的开发工作事半功倍。

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原来的驱动

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现在的设计

纳微公司这次发布的设计方案采用有源钳位反激(ACF)拓扑结构,开关速度比典型的转换器设计快了3至4倍,损耗降低40%,从而实现更小的尺寸和更低的成本。该设计完全符合欧盟CoC Tier 2及美国能源部6级 (DoE VI)所规范的能效标准,更在满负载下实现超过94%的最高尖峰效率。

由于纳微的设计是软开关的形式,没有开关损耗,只要考虑导通损耗,所以让最终产品的尺寸大幅缩小。

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作为一家成立只有5年的公司,纳微公司立志要加快市场发展并且领导功率电子领域的高速变革。现在,一个业界企业生态系统围绕该公司已经建立起来了,其中的企业都认同和分享纳微创建全新级别高频率、高效率和高密度功率电子产品的愿景。通过这些激动人心的新技术,无论是手机和消费产品以至企业、LED照明、太阳能和电动汽车,未来十年将会发生巨大变化。
 

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