11月26日,由充電頭網主辦的2021(秋季)USB PD&Type-C亞洲展在深圳南山科興科學園如期舉行。作為2021年年度備受矚目的消費類快充電源行業展會,現場匯聚近百家USB PD&Type-C產業鏈企業,并有多達上千款的新品展出。同時,本次展會也吸引了眾多專業觀眾蒞臨現場,成為快充產業相關人士面對面洽談、技術交流、學習成長的平臺。

在展會期間同步舉辦的研討會上,20位行業大咖發表了演講,分享了最新的行業趨勢,并介紹了公司最新的產品布局。

Transphorm亞太區銷售副總裁 嚴啟南先生發表了《Transphorm氮化鎵在快充應用方案和優化》主題演講。
嚴啟南先生畢業于香港中文大學物理系,從事功率半導體生產、銷售三十多年,專注于第三代半導體應用及推廣,現職Transphorm亞太區銷售副總裁。

Transphorm?Inc?(股票編號:OTCB?TGAN)成立于2007年,總部位于加利福尼亞州戈萊塔,是氮化鎵(GaN)功率半導體器件的先驅和領先供應商,同時也是少數擁有自主研發、生產和應用能力的生產廠家。
目前擁有員工100多人,其中博士18人,在氮化鎵領域工作經驗總和超過300年。擁有關于氮化鎵研發和應用的專利超過1000項。在美國加州和日本都設有工廠,年產能達三萬片。

Transphorm公司也是最早拿到國際功率器件驗證JEDEC?(JESE-22)?和AECQ101的GaN生產商之一。所生產的元件從2009年開始已被廣泛應用在大功率電源上,包括服務器電源、游戲機、伺服器、電動汽車等等。?累計總運行量已達4千兆瓦小時,而統計應用失效率接近零。
成立至今,Transphorm已與MICROCHIP微芯、Nexpria、FUJITSU富士通、KKP、AFSW、YASKAWA安川電機、MARELLI等眾多廠商達成戰略合作。2020年成功在美國上市。

?Transphorm是少數擁有自主研發、生產和應用能力的生產廠家,憑借完整的制造控制+GaN技術領先兩大優勢,Transphorm可為客戶提供充足且優質的氮化鎵產品。此外還可為客戶提供各種產品設計應用方案。

Transphorm擁有關于氮化鎵研發和應用的專利超過1000項,在業內處于領先地位。

Transphorm此前一直專注于充電樁、服務器電源等大功率應用領域,但近幾年快充市場發展十分迅猛,對氮化鎵產品需要量非常高,因此Transphorm也積極研發了一系列快充應用示范以滿足市場需求。
Transphorm的氮化鎵器件可應用在功率從30W到350W的快充產品上,開關頻率一般設定在200KHz至400KHz之間,從而發揮氮化鎵高速和低開關功耗優勢,達到體積小、效率高的優勢。

Transphorm適配器解決方案–可靠、高性能,與市場上多個領先的控制器/驅動器兼容。

Transphorm的氮化鎵產品相較硅MOS和e-mode GaN都更快、更小、更高效、更穩健。基于Transphorm氮化鎵器件可設計出功率密度超30W/In3的小體積快充產品,而且整體效率在94%以上,溫度低于95℃,為2級標準中的最佳溫度。
此外Transphorm的氮化鎵產品門限電壓18V,還支持0V關斷,因此對市面上的主流控制器有很好的兼容性,也無需增加門極驅動。

功率從幾十瓦到10000W,Transphorm都能為客戶提供相應的氮化鎵器件,而且支持和一般MOS一樣的DFN8*8、TO220、TO247封裝,簡單的替換即可立馬工作,十分方便簡單,而且成本相對來說也更低。

Transphorm氮化鎵器件已經量產并應用在高通、羅馬仕、HELPERS LAB等品牌快充產品上。

基于解決方案、數據、經驗和客戶反饋,相較于其它用于快充上的氮化鎵器件,Transphorm的氮化鎵產品開關頻率可達400KHz,支持GaN直驅,支持4V開通(7ns)和0V關斷(2ns),本身在結構和性能上有天然優勢,因此可靠性更高,成本更低。

Transphorm的氮化鎵器件應用設備總功率超過350MW,運行時間和超過200億小時,而FIT小于0.4,可見Transphorm的氮化鎵器產品具有一流的可靠性。

Transphorm氮化鎵器件應用方案匯總表,可適配英飛凌、安森美、TI、Silanna等廠商的控制器,輸出功率可從45W做到350W。

基于Transphorm氮化鎵器件設計的兩套65W單C口快充方案:
1、搭配Silanna? SZ1131 ACF控制器,方塊造型,尺寸33.95*30.47*34.5mm,功率密度29.85W/In3,90V/115V/230V/265V下的滿載效率分別為93.05%/94.06%/94.53%/94.36%,能夠滿足溫升要求,也通過EMI要求,已經量產;
2、搭配安森美NCP1342控制器,柱狀造型,尺寸38*48*23mm,功率密度25.4W/In3,90V/115V/230V/265V下的滿載效率分別為93.08%/94.19%/93.86%/93.40%,也能夠滿足溫升要求,通過EMI要求,已經量產。

搭配安森美控制器的Transphorm氮化鎵器件是TP65H300G4LSG,650V耐壓,導阻240mΩ,PQFN8X8封裝,各電壓下的滿載效率如表格一覽。

Transphorm 240mΩ氮化鎵器件和175mΩ e-mode GaN效率對比,從表格可見輸入電壓115V情況下,Transphorm氮化鎵器件效率全程保持優勢;輸入電壓265V時,輸出功率在5-50W區間內,Transphorm的效率要高出0.13%到2.1%。

基于Transphorm 240mΩ氮化鎵器件和安森美控制器設計的產品全部通過了EMI要求,而且已經實現量產。

另一套ACF方案氮化鎵器件也是采用Transphorm TP65H300G4LSG,工作頻率140kHz,氮化鎵器件溫度小于95℃,具有5V/9V/15V/20V四組輸出電壓檔位。

高通100W單C口快充:采用安森美NCP1623和NCP1342控制器,采用TPH兩顆氮化鎵器件,導阻150m?和240m?,功率密度18W/In3,通過EMI要求,輸入電壓265V效率達94%,輸入電壓90V效率超過92%。

在45W級快充上Transphorm提供兩套解決方案:
1、搭配英飛凌PAG-1P,帶次級反饋的QR電源方案,TPH GaN導阻240m?/480m?,支持90-265V輸入,待機功耗小于30mW,尺寸43*37.5*30.2mm,功率密度15.15W/In3,通過EMI要求;
2、另一套方案是搭配安森美NCP1342控制器,QR電源方案,TPH GaN導阻240m?/480m?,功率密度24W/In3。

搭配英飛凌方案的45W快充效率表現圖。

在45W-300W功率范圍內,Transphorm的氮化鎵器件還有很多應用案例,可搭配英飛凌、強弦、Diodes、MPS等廠商的控制器,表現出良好的兼容性。
充電頭網總結在2021(秋季)USB PD&Type-C亞洲展上,嚴啟南先生對Transphorm公司及旗下氮化鎵產品做了介紹。Transphorm耕耘氮化鎵領域已十幾年,擁護雄厚的技術底蘊,關于氮化鎵研發和應用的專利超過1000項,旗下氮化鎵產品表現十分可靠,兼容性非常好,應用簡單。
此外Transphorm還是少數擁有自主研發、生產和應用能力的生產廠家,可為客戶提供從設計、生產到應用的端到端服務,旗下氮化鎵產品保質保量。本次展會還展示了自家產品在45W-300W功率快充上的設計案例,滿足低功率快充市場的需求。


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