采用了高性能TO-220封装氮化镓功率管的紧凑型240瓦电源适配器参考设计

目前，同业竞争氮化镓技术均未推出插件式封装的氮化镓器件。采用符合产业标准的插件式封装，电源能够以更低的成本获得功率密度优势。

高可靠性、高性能氮化镓(GAN)电源转换产品的先锋企业和全球供应商Transphorm, Inc. (Nasdaq: TGAN)近日宣布推出新的240瓦电源适配器参考设计。TDAIO-TPH-ON-240W-RD设计方案采用了CCM升压PFC+半桥LLC拓扑结构，功率密度高达30W/in³，最大功率转换效率超过96%。该设计使用了三个Transphorm的SuperGaN^® 功率管 (TP65H150G4PS)，该氮化镓功率管的导通电阻为150毫欧，采用为业界所熟悉且深受信赖的三引脚TO-220封装。在使用PFC架构、较高电流的电源系统中，这种晶体管封装形式具有出色的低压线路散热性能。

该参考设计旨在简化并加速电源系统的开发，适用于高功率密度的交直流电源、快充、物联网设备、笔记本电脑、医疗用电源、以及电动工具等应用。

主要规格及特点

TDAIO-TPH-ON-240W-RD是一款240W 24V 10A交直流电源适配器参考设计，采用Transphorm的TP65H150G4PS氮化镓功率管，搭配onsemi的市售NCP1654 CCM PFC控制器和NCP1399 LLC控制器。使用一个25毫米的散热器，该设计的功率密度超过了24W/in³。基于不同的散热器设计，功率密度可提高约25%，达到30W/in³。

如此高的功率密度和转换效率主要得益于设计中使用了TO-220封装的功率管。目前，业界只有Transphorm提供这种封装形式的高压氮化镓器件。电源适配器以及所有通用交直流电源的低压线路（即90Vac）具有高电流，需要并联两个PQFN封装（常见于增强型氮化镓器件）的功率管，以达到所要求的功率输出——使用这种方法，器件数量翻倍，降低了电源的功率密度。Transphorm的TO-220封装有效解决了这一问题，以更低的成本实现卓越的功率密度，这是目前增强型氮化镓器件无法做到的。

其它规格及特点还包括：

• 可运行于90至264 Vac的宽输入电压下
• 峰值效率超过96%，不同电路及负载下效率曲线平坦
• 精准的开关频率调节，提高输入EMI滤波器的利用率
• 超过180kHz的开关频率，适用于紧凑型设计

此款新参考设计，丰富了Transphorm的适配器/快充设计工具组合。该产品组合目前包括五个开放式USB-C PD参考设计，功率等级覆盖45瓦至100瓦，以及两个用于65瓦和140瓦的开放式USB-C PD/PPS适配器参考设计。

SuperGaN^®的技术优势

在设计SuperGaN平台时，Transphorm的工程团队借鉴了以往产品生产过程中的经验，将这些知识与对性能、可制造性和成本的改进相结合，进而开发出一个由专利技术组成的新GaN平台。该平台在诸多方面均有实质性的改进和极大的简化，例如：

• 性能：更平坦、更高的效率曲线，品质因数(RON*QOSS)提高约10%。
• 易设计性：在高输出电流下, 开关节点不需增加缓冲电路。
• 成本：简化器件组装有助于降低成本。
• 稳健性：业界领先的+/-20Vmax栅极稳健性和4V抗干扰性能。
• 可靠性：业界领先的可靠性，在超过850亿小时的现场应用中，FIT失效率<0.10。

相关文件下载

TDAIO-TPH-ON-240W-RD设计文件下载：

https://www.transphormchina.com/en/reference-design/tdaio-tph-on-240w-rd/