此次英诺赛科针对市场需求推出了一款高效、高功率密度240W氮化镓应用方案。
这款参考设计采用BTPPFC+LLC架构,方案中PFC采用无桥图腾柱PFC拓扑,该拓扑消除了传统PFC电路输入端存在的二极管整流桥,从而大幅提高了效率和功率密度。PFC开关管采用GaN,可以实现更高的开关频率,进一步提供功率密度。LLC采用高频方案,最高频率400kHz,搭配控制器较小的死区时间,可缩小磁件体积、减小线包直流损耗,有效提升效率和功率密度。
规格参数见表1,PFC开关频率最大200KHz,LLC开关频率最大400KHz,峰值效率高达97%。
表1:电特性(Ta=25℃)
主要特征优势丨Features and Advantages
PFC升压开关管采用两颗英诺赛科INN650D080B氮化镓开关管搭配驱动器组成快速半桥,这是一颗耐压650V,瞬态耐压800V的增强型氮化镓开关管,导阻为80mΩ。支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。
如表1所示,同等RDS(ON)情况下,氮化镓的寄生电容更小,Ciss和Crss分别是Si CoolMOS的1/12和1/23,从而具有更快的开关速度,在BTPPFC快桥臂中,电流和电压交叠时间减小88%以上(见图2),米勒平台时间几乎为零(见图3),总的开关损耗至少减小70%。
LLC半桥的两颗氮化镓开关管采用英诺赛科INN650DA260A,这是一颗高性价比、耐压650V的氮化镓高压单管,瞬态耐压800V,最大导阻260mΩ,DFN5×6封装。得益于工艺改进,相比英诺赛科第一代氮化镓器件,性能有明显的提升,适用于65-120W的反激架构,120-300W的LLC架构。 INN650DA260A支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。