宜普公司为USB PD 3.1增加GaN参考设计
来源:化合物半导体 发布时间:2023-03-10 分享至微信

基于 eGaN IC 的参考设计可满足对多端口充电器和板载DC-DC的新严格要求

宜普公司(EPC)推出了 EPC9177,这是一款基于 eGaN IC 的参考设计,适用于高功率密度、薄型 DC-DC 转换器,可满足 USB PD 3.1 对多端口充电器和板载DC-DC 的严格要求,可将28V– 48V输入转换为12 V或20 V输出。

随着USB PD 3.1的出现,USB充电的输出电压从20 V增加到48 V,功率从100 W增加到240 W。这种更高的功率使USB充电超越了笔记本电脑和手机快速充电,达到更高的功率应用,包括游戏PC、电动工具和电动自行车。

虽然充电器的主输出电压为48 V,以允许使用5 A额定电缆获得更高的输出功率,但多端口充电器还可以支持5 V、12 V、20 V等较低输出电压,以兼容更广泛的设备。需要一个智能DC-DC稳压器来产生这些较低的电压。此外,游戏 PC 或电动工具的主板上需要驻留一个 DC-DC 稳压器,以便将48 V电压转换为20 V和12 V输入。

EPC9177 是一款数字控制、单输出同步降压转换器参考设计板,以720 kHz的开关频率工作,将 48 V、36 V、28 V 的输入电压转换为稳定的 12 V 输出电压,并提供高达 20 A 的连续输出电流。

这款小面积 (21 mm x 13 mm)、扁平(3 mm 高电感)的同步降压转换器采用 EPC23102 全集成半桥 ePower Stage,针对计算电源和 USB PD 3.1 多端口充电器以及板载 DC-DC 解决方案进行了优化,能够将 28 V – 48 V 输入转换为 12 V 或 20 V 输出。

EPC23102 GaN功率级集成了半桥驱动器和FET(100 V,6.6 mΩ R(DSon))、电平转换器和自举充电,能够以高达3 MHz的极高效率进行开关。它使 EPC9177 参考板能够在使用散热器的情况下提供高达 20 A 的连续电流,在没有散热器的情况下以12V输出电压提供15 A的连续电流,在48 V输入的情况下效率高于97.3%。

EPC表示,高功率密度使该参考设计非常适合需要小尺寸和高效率的计算、工业、消费电子和电信电源系统。eGaN FET 和 IC 提供快速开关、高效率和小尺寸,可满足这些前沿应用对功率密度的严格要求。

EPC首席执行官Alex Lidow评论道:“GaN IC为DC-DC转换器提供了最大的功率密度。EPC GaN 功率级为电源系统设计人员提供了适用于 USB PD 3.1 的最高功率密度和低组件数解决方案。基于EPC23102的EPC9177参考解决方案提高了效率和功率密度,并降低了USB PD 3.1实施的整体系统成本。”

该参考设计板的每块售价为 480 美元,可从 Digi-Key 购买。


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