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英诺赛科推出20W氮化镓PD快充参考设计

充电头网编辑部 充电头网 2021-07-22


英诺赛科近期推出了一款20W氮化镓的PD快充参考方案,这也是目前所见到的最小功率的氮化镓方案。这款参考方案比较独特,通常都是在初级侧使用氮化镓器件,而这款20W氮化镓参考设计在次级同步整流使用了英诺赛科自主开发的低压InnoGaN器件INN100L12。


英诺赛科INN100L12是一款已经量产商用的GaN同步整流管,为降低适配器次级侧同步整流驱动损耗,提高工作频率,带来了新的选择。


除了低压氮化镓外,英诺赛科650V高压氮化镓FET也早就已经量产,并在众多产品中有着广泛应用,是目前市面上唯一一家可以为客户提供All GaN快充解决方案的供应商。


一、英诺赛科推出20W氮化镓参考设计


英诺赛科20W氮化镓参考设计初级采用两颗电解电容滤波,次级采用固态电容,680μF16V,永铭VPX系列,协议小板垂直焊接。

参考设计左侧是输出的同步整流电路,南芯SC3503同步整流控制器芯片右侧为英诺赛科 INN100L12,仅为同步整流控制器2/3面积;同时初级控制器也是来自南芯,型号SC3001B。


20W氮化镓参考设计长约37mm。


20W氮化镓参考设计宽约22mm。


这套20W氮化镓参考设计高约20mm。


和苹果20W PD适配器对比,约为一半体积。


二、20W氮化镓快充核心芯片自主可控


南芯SC3001B是一颗用于USB-PD的高性能反激PWM控制器,支持突发模式和失效模式,自适应的环路补偿,具有完善的保护功能,支持CCM/QR/DCM。


南芯SC3001B 采用SOT23封装,适用于USB-PD和QC快充。


南芯SC3503自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。

南芯SC3503 采用SOT23封装,适用于宽范围反激适配器应用。


这款20W氮化镓适配器的次级同步整流管采用英诺赛科INN100L12,100V耐压的增强型GaN开关管。英诺赛科的氮化镓器件支持超高的开关频率,超低导阻,无反向恢复损耗,快速且可控制的上升和下降时间,采用超薄和高可靠性的倒装LGA封装,同时具有开尔文采样源极,可减少寄生参数,获得更精准的控制,提高效率。LGA封装大面积的源极与漏极有助于导热,配合PCB导热设计,可做到无需辅助散热。


英诺赛科 INN100L12采用1.9*2.9mm FCLGA倒装封装,相比DFN5*6封装的同步整流管,不仅体积优势明显,工作频率更高,其优化的走线更加方便高频大电流走线。适用于同步整流,数字功放,包络跟踪供电和高频DC-DC转换器。相比传统Si MOS,均可降低驱动损耗,和反向恢复损耗,提高工作频率,提升功率密度,是传统Si MOS的理想替代品。


协议芯片采用慧能泰HUSB339B,已经获得USB PD3.0认证,应用广泛。


充电头网总结

英诺赛科20W氮化镓快充参考设计通过低压InnoGaN器件替代次级传统Si MOS同步整流管,可降低低压侧同步整流驱动损耗,提高开关频率至500KHz以上,有效降低同步整流驱动器发热,从而大幅度缩小适配器体积,推高功率密度。


同时这款20W参考方案真正做到了全部方案自主可控,协议IC与初次级控制器均来自国内厂商。


通过这款参考设计,我们看到氮化镓充电器的核心芯片:氮化镓控制器,氮化镓功率器件,快充协议芯片均实现了全面国产,核心器件的全面国产化,有助于降低氮化镓快充的成本并推动氮化镓快充普及。


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