目前筆記本電腦的輕薄化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)，但受限于電源適配器的發(fā)展緩慢，差旅途中人們依然不得不忍受電源適配器帶來(lái)的沉重負(fù)擔(dān)。如今納微 (Navitas) 半導(dǎo)體憑借其GaN功率IC AllGaN在功率密度上的顯著優(yōu)勢(shì)，將電源適配器設(shè)計(jì)做到了小型化、高效化，且低成本。
近日， Navitas推出世界上最小的65W USB-PD (Type-C) 電源適配器參考設(shè)計(jì)——NVE028A。相比現(xiàn)有的基于硅類功率器件的設(shè)計(jì)，需要98-115cc（或6-7 in3）和重量達(dá)300g，基于AllGaN功率IC的65W新設(shè)計(jì)體積僅為45cc（或2.7 in3），而重量?jī)H為60g。這一方案的尺寸僅為傳統(tǒng)適配器的1/5。
AllGaN兼顧高開關(guān)頻率和高效率
高開關(guān)速度實(shí)現(xiàn)小體積、低成本和更快速充電；高效率節(jié)省能源。而傳統(tǒng)的硅和分立GaN功率器件隨著開關(guān)頻率的提高，效率都會(huì)下降，AllGaN采用軟開關(guān)，能夠兼顧高開關(guān)頻率和高效率。
Navitas的速度最快、能效最高的高壓GaN功率FET，比基于硅的半導(dǎo)體快20 倍，比串迭式GaN快5 倍。Navitas的iDrive是首個(gè)最快速整合式GaN門極驅(qū)動(dòng)器，采用專有設(shè)計(jì)，比其他門極驅(qū)動(dòng)器快3 倍。世界上第一個(gè) AllGaN功率 IC將GaN邏輯、GaN驅(qū)動(dòng)和GaN FET單片集成，實(shí)現(xiàn)高達(dá)40MHz開關(guān)速度、密度高5倍、系統(tǒng)成本降低20%。
全球最小65W USB-PD 筆記本電腦電源適配器
納微半導(dǎo)體銷售和營(yíng)銷副總裁Stephen Oliver表示：“筆記本電腦的電源適配器終于和它所充電的筆記型電腦一樣變得輕薄細(xì)小，并且價(jià)格實(shí)惠。電源的設(shè)計(jì)人員面臨幾個(gè)相沖突的業(yè)界挑戰(zhàn)，從新的USB Type C連接和USB PD (電力輸送) 的輸出是否符合法定的能效標(biāo)準(zhǔn)，一直到成本等相關(guān)問題。納微的單芯片GaN功率IC可同時(shí)達(dá)到高速運(yùn)作及高效率，其設(shè)計(jì)的方案滿足所有這些挑戰(zhàn)；與舊式慢速基于硅的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)相比，成本相近甚至更低。”
據(jù)介紹，NVE028A采用了有源鉗位反激(ACF) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使得設(shè)計(jì)和制造成本大大減少，從而實(shí)現(xiàn)更小的尺寸和更低的成本，開關(guān)速度比典型的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)快了3~4倍，損耗降低40%。同時(shí)，在滿負(fù)載下可實(shí)現(xiàn)超過94%的最高尖峰效率，無(wú)需散熱片即可滿足客戶外殼小于50℃的規(guī)范要求，完全符合歐盟CoC Tier 2及美國(guó)能源部6級(jí) (DoE VI) 所規(guī)范的能效標(biāo)準(zhǔn)。
詳細(xì)參數(shù)：
輸入 : 通用AC (85-265VAC, 47-63Hz)
輸出 : USB-PD (5-20V) (65W)?
初級(jí) : GaN 功率IC (160mΩ, 110mΩ)
頻率 : ~300 kHz
體積 : 38 x 46 x 15.5 mm = 27 cc 無(wú)外殼?
43 x 51 x 20.5 mm = 45 cc帶有2.5 mm 外殼
功率密度 : 2.4 W/cc (39 W/in3) 無(wú)外殼
1.5 W/cc (24 W/in3) 有外殼
結(jié)構(gòu) : 4-layer, 2-oz Cu PCB, SMT 動(dòng)力傳送“無(wú)散熱片” 設(shè)計(jì)
納微半導(dǎo)體首席執(zhí)行官Gene Sheridan表示：“自從我們?cè)?016年度應(yīng)用功率電子會(huì)議和展覽會(huì) (APEC) 發(fā)表了AllGaN平臺(tái)以來(lái)，納微還推出了單芯片和半橋式GaN功率IC，業(yè)界最小的150W轉(zhuǎn)換器，和現(xiàn)在我們發(fā)布的滿足所有能效標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)界最小65W USB-PD設(shè)計(jì)。這個(gè)高靈活性，高性能，高成本效益的小型化方案平臺(tái)滿足并超越移動(dòng)和消費(fèi)性市場(chǎng)預(yù)期?！?/p>
據(jù)Gene介紹，Navitas擁有強(qiáng)大的晶圓廠產(chǎn)能和裝配能力。采用硅基GaN晶圓的標(biāo)準(zhǔn)CMOS，GaN epi 反應(yīng)器只需6個(gè)月的交貨時(shí)間。采用標(biāo)準(zhǔn)工藝及設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)QFN 封裝，高速最終測(cè)試儀只需3個(gè)月的交貨時(shí)間。2018年Navitas的主要產(chǎn)能還將大幅擴(kuò)大，滿足高速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。
Navitas創(chuàng)立于2013年，致力于為功率電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高速變革。Navitas在拉丁語(yǔ)譯為“能量”的意思，與其倡導(dǎo)的節(jié)能與高速變革不謀而合。至今Navitas是全球第一家設(shè)計(jì)研發(fā)GaN功率IC的公司，雖然年輕，但每年創(chuàng)造超過40億的功率半導(dǎo)體銷售額，這與其擁有強(qiáng)大且不斷增長(zhǎng)的功率半導(dǎo)體行業(yè)專家團(tuán)隊(duì)息息相關(guān)。