意法半导体推出STONE全集成氮化镓快充控制器

2021年11月3日，在2021年第三届工业峰会上，意法半导体展出了一款65W输出功率高密度电源适配器方案。这款方案采用了意法MasterGaN2功率器件，配合一颗集ACF拓扑，同步整流控制器以及USB PD协议和反馈功能于一身的STONE多合一控制器，实现了电路精简的65W氮化镓快充设计。

ACF拓扑是一种新型的反激拓扑，将传统反激拓扑中吸收电路中耗散的漏感能量回收并储存起来，通过新增的开关管控制，将储存的能量释放为变压器反向励磁，实现主开关管的零电压开通。通过主开关管的零电压开通，可降低开关损耗，实现高效率和高开关频率的设计。

意法半导体的这款控制器还在ES阶段，型号STONE，为SOP 38封装，在电路上横跨初次级，内部集成隔离反馈电路。STONE控制器具备逻辑信号输出，可直接驱动意法半导体的MasterGaN半桥功率器件。并内置同步整流驱动器，USB PD协议功能，外置必须的功率元件即可实现高集成度的高效氮化镓USB PD电源设计。

意法半导体推出的STONE多合一控制器将传统电源中原边控制器、氮化镓驱动器、反馈光耦、同步整流控制器和协议芯片全部集成，电源内部只需一颗控制器搭配对应的开关管即可。意法STONE控制器的出现，有效简化了电源开发设计难度，并解决了长短料问题，改变了传统电源元件繁多的历史。

意法半导体MasterGaN是一款半桥氮化镓器件，MasterGaN器件内部集成了两颗GaN开关管及驱动器，组成半桥器件，是一款先进的系统级功率封装，可输入逻辑电压信号轻松控制器件。ST的MasterGaN系列均为半桥结构，内置650V耐压的增强型氮化镓开关管，支持零下40到125摄氏度工作温度范围。

意法的MasterGaN产品为半桥结构，在9*9*1mm的QFN封装内集成了两颗650V耐压的增强型氮化镓开关管及对应的驱动器，可通过MCU控制器轻松控制。内置的驱动器集成互锁功能，支持使能引脚，外围元件精简。

MasterGaN系列产品共有5款产品，分别为MasterGaN1-5，为了直观了解器件参数，充电头网将五款产品参数绘制成一张图表方便查阅。三款对称半桥适用于LLC架构，其中MasterGaN1支持400W输出功率，MasterGaN4支持200W，MasterGaN5支持100W。另外两款非对称半桥可用于有源钳位反激，MasterGaN2可用于65W电源适配器设计，MasterGaN3适用于45W设计。

充电头网总结

意法半导体推出的STONE ACF控制器芯片，将PWM控制器，同步整流控制器，USB PD协议功能以及隔离反馈全部集成于一身，更加适合高集成度和高可靠性的电源设计。虽然这颗器件还处于ES阶段，但通过参考方案的展示，电源芯片多合一的优势已经凸显。

与其搭配使用的MasterGaN系列半桥器件，具有极高的集成度，外围电路简单，显著降低了氮化镓技术应用门槛。内置驱动器，无需外置驱动芯片的半桥结构，非常适宜LLC拓扑及ACF拓扑的大功率电源适配器应用。

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