Transphorm veröffentlicht kompaktes 240-W-Netzteil-Referenzdesign mit den branchenweit einzigen hochleistungsfähigen TO-220-GaN-FETs

Der Industriestandard „Thru-Hole-Packaging“, der von konkurrierenden GaN-Technologien nicht angeboten wird, bringt Vorteile bei der Leistungsdichte zu niedrigen Kosten für Stromversorgungen

GOLETA, Kalifornien--(BUSINESS WIRE)--Transphorm, Inc. (Nasdaq: TGAN) – ein Pionier und weltweiter Anbieter von hochzuverlässigen, leistungsstarken Galliumnitrid (GaN)-Energieumwandlungsprodukten – gab heute die Verfügbarkeit seines neuen 240-W-Netzteil-Referenzdesigns bekannt. Das TDAIO-TPH-ON-240W-RD setzt eine CCM Boost PFC + Half-Bridge LLC-Topologie ein, um diese mit einer Spitzenleistungseffizienz von über 96 Prozent bei einer Leistungsdichte von bis zu 30 W/in³ anzubieten. Das Design von Transphorm nutzt drei SuperGaN® FETs (TP65H150G4PS) mit einem Einschaltwiderstand von jeweils 150 Milliohm. Der GaN FET wird in einem 3-poligen TO-220-Gehäuse geliefert, einem bekannten und seit langem bewährten Transistorgehäuse, das für Systeme mit höherer Stromleistung, die PFC-Konfigurationen durchführen, eine überlegene Thermik bei niedriger Spannung bietet.

Das Referenzdesign soll die Entwicklung von Stromversorgungssystemen für Anwendungen wie hochverdichtete AC/DC-Netzteile, Schnellladegeräte, IoT-Geräte, Laptops, medizinische Netzteile und Elektrowerkzeuge vereinfachen und beschleunigen.

Wesentliche Spezifikationen und Funktionen

Der TDAIO-TPH-ON-240W-RD ist ein 240W 24V 10A AC-zu-DC-Netzteil Referenzdesign. Es kombiniert die TP65H150G4PS GaN-FETs mit dem Standard NCP1654 CCM PFC-Controller und dem NCP1399 LLC-Controller von onsemi. Das Design stellt einen 25-Millimeter-Kühlkörper her, der eine Leistungsdichte von über 24 W/in³ erzeugt. Die Leistungsdichte kann um ca. 25 Prozent bis 30 W/in³ gesteigert werden, abhängig vom Design des Kühlkörpers.

Dieser hohe Leistungsdichte- und Wirkungsgradbereich ist in erster Linie auf das Gehäuse des FETs zurückzuführen, da Transphorm derzeit die einzigen Hochspannungs-GaN-Bauelemente in einem TO-220 anbietet. Netzteile benötigen wie alle universellen AC/DC-Netzteile eine hohe Stromstärke bei niedriger Spannung (d.h. 90 Vac), welche die Parallelschaltung von zwei PQFN-Gehäusen erfordern kann (wie typischerweise bei e-mode GaN gesehen), um die gewünschte Leistung zu erzielen. Diese Methode reduziert die Leistungsdichte eines Netzteils und erfordert gleichzeitig die doppelte Anzahl von Teilen. Die TO-220-Gehäuse von Transphorm mildern dies ab und stellen so eine unvergleichliche Leistungsdichte zu geringeren Kosten bereit – ein Ergebnis, das mit e-mode GaN derzeit nicht möglich ist.

Andere Spezifikationen und Funktionen umfassen:

• Betrieb über universelle Eingabespannung von 90 bis 264 Vac
• Über 96% Spitzenwirkungsgrad und flache Wirkungsgradkurve über Leitung und Last
• Straffe Regelung der Schaltfrequenz für eine verbesserte Nutzung des EMI-Filters am Eingang
• Über 180 kHz Schaltfrequenzbetrieb für eine kompakte Implementierung

Das neue Referenzdesign reiht sich in ein breites Portfolio von Adapter-/Schnellladegeräte-Designtools von Transphorm ein. Dieses Portfolio umfasst derzeit fünf Open-Frame-USB-C-PD-Referenzdesigns mit einer Leistung von 45 bis 100 Watt. Es umfasst auch zwei Open Frame USB-C PD/PPS-Referenzdesigns für 65W- und 140W-Adapter.

SuperGaN® Technologie – der Unterschied

Bei der Entwicklung der SuperGaN-Plattform hat das Transphorm-Entwicklungsteam aus den Erfahrungen mit der Produktion früherer Produkte gelernt und dieses Wissen mit seinem Streben nach Verbesserungen in Bezug auf Leistung, Fertigung und Kosten kombiniert. Das Ergebnis war eine neue GaN-Plattform, die aus einer patentierten Technologie besteht, die ultimative Einfachheit und wesentliche Verbesserungen in verschiedenen Bereichen bietet, wie z. B.:

• Leistung: eine flachere, höhere Effizienzkurve mit einer verbesserten Leistungskennzahl (RON*QOSS) von ~10 Prozent
• Entwicklungsfähigkeit: Eliminierung der Notwendigkeit eines Schaltknoten-Snubbers bei hohen Betriebsströmen.
• Kosten: Die Vereinfachung der Gerätemontage trägt zur Reduzierung der Kosten bei.
• Robustheit: branchenführende Gate-Robustheit von +/- 20 Vmax und Rauschimmunität von 4 V.
• Zuverlässigkeit: branchenführende Zuverlässigkeit mit einer FIT-Rate von < 0,10 bei mehr als 85 B Stunden Feldeinsatz.

Verfügbarkeit

Die TDAIO-TPH-ON-240W-RD Designdateien stehen aktuell hier zum Download bereit: https://www.transphormusa.com/en/reference-design/tdaio-tph-on-240w-rd/.

Über Transphorm

Transphorm, Inc., ein weltweit führender Anbieter der GaN-Revolution, stellt hochleistungsfähige und hochzuverlässige GaN-Halbleiter für Anwendungen im Bereich der Hochspannungsumwandlung her. Das Unternehmen verfügt über eines der größten Power GaN IP-Portfolios mit mehr als 1.000 eigenen oder lizenzierten Patenten und produziert die ersten JEDEC- und AEC-Q101-qualifizierten Hochspannungs-GaN-Halbleiterbauelemente der Branche. Das vertikal integrierte Geschäftsmodell des Unternehmens ermöglicht Innovationen in jeder Entwicklungsphase: Design, Herstellung, Gerät und Anwendungsunterstützung. Die Innovationen von Transphorm bringen die Leistungselektronik über die Grenzen von Silizium hinaus und ermöglichen einen Wirkungsgrad von über 99 %, 40 % mehr Leistungsdichte und 20 % niedrigere Systemkosten. Transphorm hat seine Zentrale in Goleta, Kalifornien und verfügt über Fertigungsstätten in Goleta und Aizu, Japan. Weitere Informationen finden Sie unter www.transphormusa.com. Folgen Sie uns auf Twitter @transphormusa und WeChat @ Transphorm_GaN.

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