大联大世平集团推出基于ONSemiconductor产品的小型工业电源供应器方案
2021年6月16日 ， 致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布 ， 其旗下世平推出基于安森美半导体（ON Semiconductor）NCP51820 650V Hi-Low Side GaN MOS Driver的小型工业电源供应器方案 。
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图示1-大联大世平推出基于ON Semiconductor产品的小型工业电源供应器方案的展示板图
氮化镓（GaN）是最接近理想的半导体开关的器件 ， 其能够以非常高的效能和高功率密度来实现电源转换 。虽然GaN器件的效能高于当今的硅基方案 ， 能够轻松超过服务器和云数据中心最严格的80+规范或USB PD外部适配器的欧盟行为准则Tier 2标准 。但GaN器件在某些方面又不如旧的硅技术 ， 为了充分发挥该技术的潜在优势 ， 在电路设计时 ， 外部驱动电路必须与GaN器件相匹配 。
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图示2-大联大世平推出基于ON Semiconductor产品的小型工业电源供应器方案的方块图
GaN驱动器对性能至关重要 ， 驱动器使驱动电压保持在电压最大限值内并不是唯一的要求 。对于快速开关 ， 虽然GaN也有闸极电容的特性 ， 但在闸极的有效串联电阻和驱动器中功率被耗散 。因此 ， 使电压摆幅保持最小很重要 ， 理论上 ， GaN器件在VGS=0安全关断 ， 但实际上 ， 即使是最好的门极驱动器 ， 直接施加到门极的电压也不可能是0V 。所以 ， 优化layout是成功的关键 。采用ON Semiconductor的NCP51820在进行layout布局时 ， 能够匹配门驱动回路 ， 并有助于产品微型化设计 。将GaN器件和驱动器置于PCB同侧 ， 通过适当地使用接地/返回面来避免大电流通孔 。
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图示3-采用ON Semiconductor NCP51820的示例layout布局图
本方案中采用的NCP51820高速栅极驱动器可用于满足严格的驱动增强模式（e-mode） ， 高电子迁移率晶体管（HEMT）和栅极注入晶体管（GIT） ， 氮化镓（GaN）电源开关的要求 。NCP51820通过先进的技术提供短而匹配的传播延迟 ， 为高端驱动器提供?3.5V至+650V（典型值）共模电压范围 ， 为低端驱动器提供?3.5V至+3.5V共模电压范围驱动能力 。此外 ， 该器件还为高速开关应用中的两个驱动器输出极提供高达200V/ns的稳定dV/dt操作 。
核心技术优势：
? NCP51820：提供重要的保护功能 ， 例如独立的欠压锁定（UVLO）、监视VDD偏置电压、VDDH和VDDL驱动器偏置以及基于器件裸片结温的热关断功能 。并且电路可主动调节驱动器的偏置轨 ， 从而在各种工作条件下防止潜在的栅源过电压 。
? NCP1616：NCP1616是一款高压PFC控制器 ， 旨在基于创新的电流控制频率折返（CCFF）方法来驱动PFC升压级 。在这种模式下 ， 当电感器电流超过可程式设计值时 ， 电路将以临界导通模式（CrM）工作 。当电流低于此预设水准时 ， NCP1616在正弦过零处将频率线性衰减至最低约26KHz 。CCFF使额定负载和轻负载下的效率最大化 。NCP1616封装在SOIC-9封装中 ， 具有坚固、紧凑的PFC级所需的功能 。
? NCP13992：其是用于半桥谐振转换器的高性能电流模式控制器 。该控制器实现600V栅极驱动器 ， 简化了电路布局并减少了外部组件数量 。在需要PFC前级的应用中 ， NCP13992检测PFC Vbulk电压的脚位 ， 可控制IC在特定的电压范围内工作 。当电压变化超过设定 ， 会触发Brown?out保护 。在空载运行期间NCP13992具有让PFC和LLC共用电阻分压器的方法 ， 共用大容量电阻分压器 ， 进一步降低空载的功率损耗 。NCP13992提供了一系列保护功能 ， 可在任何应用中安全运 。
方案规格：
? 输入电源：90–265V；
【大联大世平集团推出基于ONSemiconductor产品的小型工业电源供应器方案】? 输出电源：19V/18Amax（RMS）；
? Efficiency：95%Load（230Vac） ， 0%Load<；150mW@230Vrms 。
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