[미국] Transphorm, 업계 유일의 고성능 TO-220 GaN FET를 사용한 소형 240W 파워 어댑터 레퍼런스 설계 공개

경쟁하는 GaN 기술이 제공하지 못하는 업계 표준 스루홀 패키징으로 저비용에 파워 서플라이에 대한 전원 밀도에서 우위를 제공

높은 안정성의 고성능 질화 갈륨(GaN) 전력 변환 제품의 개척자이자 글로벌 공급업체인 Transphorm, Inc.(나스닥: TGAN)이 신제품 240W 파워 어댑터 레퍼런스 설계 공급을 발표했다.

TDAIO-TPH-ON-240W-RD는 CCM Boost PFC + Half-Bridge LLC 토폴로지를 채용해 최대 30 W/in3의 전력 밀도로 96% 이상의 피크 전력 효율성을 제공한다. Transphorm의 설계는 각각의 온저항이 150밀리옴인 3개의 SuperGaN® FET(TP65H150G4PS)를 사용한다. GaN FET는 잘 알려지고 오랫동안 신뢰를 받아온 레지스터 패키지인 3-리드 TO-220으로 제공돼, PFC 구성을 실행하는 높은 고전류 전력 시스템의 로우라인에서 탁월한 열적 성능을 제공한다.

레퍼런스 설계는 높은 전력 밀도의 AC-DC 파워 서플라이, 고속 충전기, IoT기기, 노트북, 의료용 파워 서플라이, 전동 공구 등의 응용 분야에서 전력 시스템 개발을 간소화하고 빠르게 만들어 준다.

핵심 사양 및 기능

TDAIO-TPH-ON-240W-RD는 240W 24V 10A AC-DC 파워 어댑터 레퍼런스 설계이며, TP65H150G4PS GaN FET를 Onsemi의 완제품 NCP1654 CCM PFC 컨트롤러 및 NCP1399 LLC컨트롤러와 페어링한다. 이 설계는 24W/in3 이상의 전력 밀도를 생산하는 25mm 히트싱크를 사용한다. 전력 밀도는 히트싱크 디자인에 따라 30 W/in3까지 약 25% 증가할 수 있다.

이처럼 높은 전력 밀도와 효율성 범위가 가능한 주된 이유는 FET의 패키징인데, Transphorm은 현재 TO-220에 오직 고전압 GaN 기기만을 제공하기 때문이다. 파워 어댑터와 모든 범용 AC-DC 파워 서플라이는 로우라인에서 고전류(즉, 90Vac)를 요구하므로 원하는 전력 출력을 달성하려면 두 개의 병렬 PQFN 패키지(일반적인 e-모드 GaN에 사용됨)가 필요하다. 이 방법은 파워 서플라이의 전력 밀도를 낮추지만 두 배의 부품 수가 필요하다. Transphorm의 TO-220 패키지는 이를 완화해 현재의 e-모드 GaN으로는 불가능한 저비용으로 최고 수준의 전력 밀도를 제공할 수 있다.

기타 사양 및 기능:

· 범용 입력 전압 90에서 264Vac까지 작동 가능

· 96% 이상의 피크 효율성 및 라인과 로드 전체에서 굴곡 없는 효율성 곡선

· EMI 필터 활용에 대한 엄격한 스위칭 주파수 규정

· 소형 구현을 위한 180kHz 이상의 스위칭 주파수 작동

새로운 레퍼런스 설계는 Transphorm이 제공하는 광범위한 포트폴리오의 어댑터/고속 충전기 설계 도구와 결합한다. 현재 이 포트폴리오는 45~100와트 범위의 오픈 프레임 USB-C PD 레퍼런스 설계 5개와 65W 및 140W어댑터용 오픈 프레임 USB-C PD/PPS 레퍼런스 설계 2개를 포함한다.

SuperGaN® 기술의 차별성

SuperGaN 플랫폼을 설계할 때 Transphorm의 엔지니어링 팀은 과거 제품의 생산 램프에서 얻은 지식을 기반으로 성능, 제조 효율성 및 비용 개선에 이 지식을 결합했다. 그 결과로 탄생한 특허 기술로 구성된 새로운 GaN 플랫폼은 다음과 같은 궁극의 단순성과 다양한 분야에서 상당한 개선을 이루고 있다.

· 성능: 최대 10%까지 개선된 성능 곡선(RON*QOSS)으로 더 평평하고 높아진 효율성 곡선

· 설계 효율성: 높은 작동 전류에서 스위칭 노드 요구 사항을 제거

· 비용: 기기 조립 간소화로 비용 감소

· 강건성: 업계 최고 수준의 +/- 20 Vmax 게이트 강건성 및 4V의 노이즈 내성

· 안정성: 85B+ 시간의 현장 작동 시 0.10 미만의 FIT 고장률로 업계를 선도하는 안정성

다운로드

TDAIO-TPH-ON-240W-RD 디자인 파일은 웹사이트(https://www.transphormusa.com/en/reference-design/tdaio-tph-on-240w-rd/)에서 확인할 수 있다.

Transphorm 개요

Transphorm, Inc.는 GaN 혁명의 글로벌 리더이며 고전압 전력 변환 애플리케이션을 위한 높은 안정성의 고성능 GaN 반도체를 설계 및 생산한다. 1000개 이상의 특허를 소유 또는 등록한 최신 전력 GaN IP 포트폴리오를 보유한 Transphorm은 업계 최초로 JEDEC 및 AEC-Q101 적격 고전압 GaN 반도체 기기를 생산하고 있다. 이 회사의 수직적 통합 기기 비즈니스 모델은 설계, 패브리케이션, 기기 및 애플리케이션 지원까지 모든 개발 단계에 적용할 수 있다. Transphorm의 혁신을 통해 전력 전자기기는 실리콘의 제한을 뛰어넘어 99%가 넘는 효율성, 40% 늘어난 전력 밀도 및 20% 낮아진 시스템 비용을 달성하게 됐다. Transphorm은 캘리포니아주 골레타에 본사를 두고 있으며 골레타와 일본 아이즈에 제조 시설을 운영 중이다. 자세한 정보는 웹사이트(www.transphormusa.com)에서 찾을 수 있다. 팔로우: Twitter @transphormusa 및 WeChat @ Transphorm_GaN

비즈니스와이어(businesswire.com) 원문 보기: https://www.businesswire.com/news/home/20230105005196/en/

웹사이트: http://www.transphormusa.com/