Transphorm发布两款应用于两轮和三轮电动车电池充电器的参考设计
2023 年 12月 21 日－全球领先的氮化镓（GaN）功率半导体供应商 , Inc.（纳斯达克股票代码TGAN）宣布推出两款面向电动车充电应用的全新参考设计。300W和600W恒流/恒压（CC/CV）采用 的70毫欧和150毫欧 SuperGaN® 器件，以极具竞争力的成本实现高效的 AC-DC 功率转换和高功率密度。这两款参考设计旨在帮助两轮和充电器快速实现量产。
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据悉，印度和中国的两轮和年销量分别超过 1,400 万辆和 4,500 万辆。另外，这两款参考设计还可用于各种其它应用，包括快充、LED可调光驱动器、游戏机和高性能笔记本电脑。
全球销售和FAE副总裁 Tushar Dhayagude 表示：“氮化镓应用正在电动车市场迅速普及。这主要是因为相比碳化硅或硅等替代选择方案，氮化镓技术能够以具成本效益的高良率制造工艺实现高功率密度。特别值得一提的是，Transphorm的 SuperGaN 器件得到了两轮和三轮车制造商的广泛关注和认可，因为与硅解决方案相比，我们的方案除了具备上述优点之外，还拥有系统和器件级的成本优势。我们很高兴能够基于客户持续的设计要求推出相应参考设计，帮助内置或外置充电器制造商加速推出基于氮化镓的系统，提升新一代车辆的性能和可用性。”
什么是 CC/CV？
恒流/恒压（CC/CV）锂离子电池充电方式，是在充电初始阶段采用恒流充电，在充电后期当电池达到设定的充电量时切换到恒压充电，以防止电池过充。
开放架构 CC/CV AC-DC
新发布的300 W 和 600 W 参考设计将 SuperGaN FET 与控制器配对，采用流行的功率因数校正 (PFC) 和谐振 LLC 拓扑，其中 LLC 特别针对宽电池电量范围（从空电到满电）的设计。利用 Transphorm 的 SuperGaN 平台，电源系统开发人员能够最大限度发挥PFC+LLC的性能潜力，以最具竞争力的成本实现这些拓扑所能达到的最高效率。
这两款参考设计采用纯模拟控制器，而不是需要固件的数字控制器。这种配置具有几个优点，例如更易于设计、产品开发简化，原因如下：
· 开发资源要求降低
· 开发时间缩短
· 无需进行可能很复杂的固件编程/维护
注：300W 参考设计包括一个额外的 PWM 输入端口，用于获取低于额定输出值的输出电流，从而进一步提高了应对各类电池的灵活性。
主要技术规格如下：
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Reference Design 参考设计 |
TDAIO-TPH-ON-CCCV-300W-RD |
TDAIO-TPH-MPS-CCCV-600W-RD |
VAC |
90 至 264 |
90 至 264 |
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Wattage 功率（W） |
300 |
600 |
SuperGaN FET(s) |
TP65H070G4PS x 3 |
TP65H070G4PS x 1 TP65H150G4PS x 2 |
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Driver(s) 驱动器 |
NCP1654 PFC（安森美） NCP1399 LLC （安森美） |
HR1211 (MPS) |
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Peak Efficiency 峰值效率 |
95% @ 264 Vac |
94.4% @ 264 Vac
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Switching Frequency 开关频率 |
高达 150 kHz |
高达 120 kHz |
这两款参考设计采用的是Transphorm 的 SuperGaN FET器件，SuperGaN的独特优势包括：
· 业界领先的稳健性：+/- 20 V 栅极阈值和 4 V 抗扰性。
· 更优的可设计性：减少器件周边所需电路。
· 更易于驱动：SuperGaN FET能使用硅器件所常用的市售驱动器。
参考设计
Transphorm 目前可以提供完整的 300 W 和 600 W CC/CV 参考设计。