眾所周知，對于智能手機而言，近兩年來，快沖一直是行業(yè)的熱點。截至目前，華為、OPPO、vivo、小米等都在積極布局智能手機快充技術，行業(yè)已經宣布100W快充將會量產。事實上，截至目前，雖然100W快充還未正式面試，但65W快充已經在OPPO前不久發(fā)布的Reno Ace正式量產！
而該款目前行業(yè)充電速度最快的手機，其只需要半個小時就能夠將手機電量充滿！在這一技術實現過程中，氮化鎵（GaN）技術則是背后的重要功臣！從目前行業(yè)來看，今后手機快充技術的提升，可能都將會有GaN技術的身影！
據了解，前不久，Power Integrations（PI）就推出了一款新的基于氮化鎵（GaN）技術的芯片InnoSwitch3系列。采用了PowiGaN技術的InnoSwitch3恒壓/恒流離線式反激式開關電源IC在各種負載條件下均可提供高達95%的高效性能。
資料顯示，氮化鎵相比傳統(tǒng)硅基半導體，有著比硅基半導體出色的擊穿能力，更高的電子密度和電子遷移率，還有更高的工作溫度。這首先體現了低損耗和高開關頻率，低損耗可降低導阻帶來的發(fā)熱，高開關頻率可減小變壓器和電容的體積，有助于減小充電器的體積和重量。同時GaN具有更小的Qg，可以很容易的提升頻率，降低驅動損耗。
據手機報在線得知，PowiGaN初級開關具有極低的開關和導通損耗，并且新器件采用節(jié)省空間的InSOP 24D表面貼裝型封裝，在密閉的適配器應用中無需使用散熱片即可提供100 W的輸出功率。
此次Power Integrations推出的InnoSwitch3系列芯片總共有三款，根據不同的使用環(huán)境分為InnoSwitch3-CP（恒功率）、InnoSwitch3-EP（適合敞開式應用）、InnoSwitch3-Pro（數字控制）。
據介紹，準諧振模式的InnoSwitch3-CP、InnoSwitch3-EP和InnoSwitch3-Pro IC在一個表面貼裝封裝內集成了初級功率開關、初級和次級控制電路以及期間相鏈接的安全隔離型高速鏈路(Fluxlink™)，同時集成了次級SR驅動器和反饋電路。PowiGaN所具有的卓越開關性能可大幅提高效率，從而實現緊湊的適配器設計。
從應用場景來看，其可用在移動設備、機頂盒、顯示器、家電、網絡設備和游戲機的USB-PD和大電流充電器/適配器。其中，InnoSwitch3-CP和InnoSwitch3-EP的電源特性可以通過改變硬件參數的方式進行配置，而InnoSwitch-Pro集成先進的數字接口，可通過軟件實現對恒壓和恒流的設置點、異常處理以及安全模式選項的控制。
簡而言之，InnoSwitch3系列的革新設計將輸出功率提升到100W以上。其主要原理是應用到GaN開關技術降低導通損耗和開關損耗。導通損耗由導通電阻決定，在電流一定的情況下，當電阻越低時損耗也就越低。而GaN開關技術可以將導通電阻做到更小，從而降低導通損耗。于此同時，利用氮化鎵技術的本質特征將開關損耗做到最低。這兩方面的共同作用實現了利用PowiGaN開關技術的產品的優(yōu)質性能。
事實上，基于PowiGaN的InnoSwitchTM3設計不但可實現95%的滿載效率，從而再適配器設計中可省去散熱片。此外，PowiGaN的高效率還可提高60W USB PD電源再各種負載下的性能，再115VAC下的平均效率為92.5%，在230VAC下則為93.3%。
據Power Integrations總裁兼首席執(zhí)行官Balu Balakrishnan此前表示：“在實現高效率和小尺寸方面，氮化鎵是一項明顯優(yōu)于硅技術的關鍵技術。我們預計眾多電源應用會從硅晶體管快速轉換為氮化鎵。自從我們在18個月之前推出硅技術新器件以來，InnoSwitch3已成為離線開關電源IC市場當之無愧的技術先行者，隨著我們的反激式產品在效率和功率能力的提高，新的氮化鎵IC進一步鞏固了我們的優(yōu)勢地位。”
盡管該款芯片推出的時間還不久，但是已經開始大批量被行業(yè)采用。前不久，Power Integrations公司CEO Balu Balakrishnan親手將第一百萬顆氮化鎵IC交到了安克CEO陽萌手中。
陽萌也表示：“通過使用基于PowiGaN技術的InnoSwitch3 IC，我們能夠為市場提供更為緊湊、輕巧的大功率輸出USB PD充電器。我們很高興能利用這一創(chuàng)新的技術，幫助所有用電設備實現更快速充電的目標。我們相信，這一技術優(yōu)勢將會讓我們獲得積極的市場反饋和良好的客戶反響。”
值得一提的是，Power Integrations推出的芯片中，并不僅僅是InnoSwitchTM3系列采用了PowiGaN技術，其推出的LYTSwitch-6 LED驅動器芯片同樣，采用PowiGaN技術，可通過簡單靈活的反激拓撲實現高達110 W輸出功率和94%轉換效率的設計。
據悉，新的LYTSwitch-6 IC具有極高的效率，無需使用散熱片，可大幅減小鎮(zhèn)流器的尺寸和重量，并降低對驅動器周邊風冷環(huán)境的要求。750 V PowiGaN初級開關可提供極低的RDS(ON)，并降低開關損耗。相較于常規(guī)方案，這一改進結合LYTSwitch-6現有的諸多特性，可使功率轉換效率提高3%，進而減少三分之一以上的熱能浪費。
LYTSwitch-6 IC采用PowiGaN技術，可提供無損耗電流檢測，有助于提高效率。LYTSwitch-6產品系列的新器件仍保留了快速動態(tài)響應等優(yōu)勢，可為并聯LED燈串提供優(yōu)異的交叉調整率，并且無需額外的二次穩(wěn)壓電路，同時還支持無閃爍系統(tǒng)工作。這些優(yōu)勢可以保證更加易于實現使用脈寬調制(PWM)接口的調光應用。
據了解，Power Integrations全新的InnoSwitch 3 IC現已開始供貨，基于10,000片的訂貨量每片單價為4美元。并且Power Integrations網站提供了五款新的參考設計，均為輸出功率介于60 W到100 W的USB-PD充電器，此外還提供了自動化設計工具PI Expert™以及其他技術支持文檔。而基于GaN的LYTSwitch-6 LED驅動器IC現已開始供貨，基于10,000片的訂貨量每片單價為3.14美元。
01月07日 18:14
