Transphorm发布两款应用于两轮和三轮电动车电池充电器的参考设计

新设计工具有助于加速两轮电动车市场的产品设计，并帮助系统工程师充分利用SuperGaN FET的优势
 
2023 年 12月 21 日－全球领先的氮化镓（GaN）功率半导体供应商 Transphorm, Inc.（纳斯达克股票代码TGAN）宣布推出两款面向电动车充电应用的全新参考设计。300W和600W恒流/恒压（CC/CV）电池充电器采用 Transphorm 的70毫欧和150毫欧 SuperGaN® 器件，以极具竞争力的成本实现高效的 AC-DC 功率转换和高功率密度。这两款参考设计旨在帮助两轮和三轮电动车充电器快速实现量产。
 
据悉，印度和中国的两轮和三轮电动车年销量分别超过 1,400 万辆和 4,500 万辆。另外，这两款参考设计还可用于各种其它应用，包括快充、LED可调光驱动器、游戏机和高性能笔记本电脑。
 

 
Transphorm 全球销售和FAE副总裁 Tushar Dhayagude 表示：“氮化镓应用正在电动车市场迅速普及。这主要是因为相比碳化硅或硅等替代选择方案，氮化镓技术能够以具成本效益的高良率制造工艺实现高功率密度。特别值得一提的是，Transphorm的 SuperGaN 器件得到了两轮和三轮车制造商的广泛关注和认可，因为与硅解决方案相比，我们的方案除了具备上述优点之外，还拥有系统和器件级的成本优势。我们很高兴能够基于客户持续的设计要求推出相应参考设计，帮助内置或外置充电器制造商加速推出基于氮化镓的系统，提升新一代车辆的性能和可用性。”
 
什么是 CC/CV？
恒流/恒压（CC/CV）锂离子电池充电方式，是在充电初始阶段采用恒流充电，在充电后期当电池达到设定的充电量时切换到恒压充电，以防止电池过充。
 
开放架构 CC/CV AC-DC 电池充电器
新发布的300 W 和 600 W 参考设计将 SuperGaN FET 与控制器配对，采用流行的功率因数校正 (PFC) 和谐振 LLC 拓扑，其中 LLC 特别针对宽电池电量范围（从空电到满电）的设计。利用 Transphorm 的 SuperGaN 平台，电源系统开发人员能够最大限度发挥PFC+LLC的性能潜力，以最具竞争力的成本实现这些拓扑所能达到的最高效率。
 
这两款参考设计采用纯模拟控制器，而不是需要固件的数字控制器。这种配置具有几个优点，例如更易于设计、产品开发简化，原因如下：
 

开发资源要求降低

开发时间缩短

无需进行可能很复杂的固件编程/维护

 
注：300W 参考设计包括一个额外的 PWM 输入端口，用于获取低于额定输出值的输出电流，从而进一步提高了应对各类电池的灵活性。
 
主要技术规格如下：
 

Reference Design 参考设计	TDAIO-TPH-ON-CCCV-300W-RD	TDAIO-TPH-MPS-CCCV-600W-RD
VAC	90 至 264	90 至 264
Wattage 功率（W）	300	600
SuperGaN FET(s)	TP65H070G4PS x 3	TP65H070G4PS x 1 TP65H150G4PS x 2
Driver(s) 驱动器	NCP1654 PFC（安森美） NCP1399 LLC （安森美）	HR1211 (MPS)
Peak Efficiency 峰值效率	95% @ 264 Vac	94.4% @ 264 Vac
Switching Frequency 开关频率	高达 150 kHz	高达 120 kHz

 
这两款参考设计采用的是Transphorm 的 SuperGaN FET器件，SuperGaN的独特优势包括：
 

业界领先的稳健性：+/- 20 V 栅极阈值和 4 V 抗扰性。

更优的可设计性：减少器件周边所需电路。

更易于驱动：SuperGaN FET能使用硅器件所常用的市售驱动器。

 
如何获取参考设计
Transphorm 目前可以提供完整的 300 W 和 600 W CC/CV 电池充电器参考设计。请访问以下链接，下载技术文档、设计文件、固件和物料清单：
 

TDAIO-TPH-ON-CCCV-300W-RD: https://transphormusa.cn/zh/reference-design/tdaio-tph-on-cccv-300w-rd/

 

TDAIO-TPH-MPS-CCCV-600W-RD: https://transphormusa.cn/zh/reference-design/tdadp-tph-mps-usbc-140w-rd-2/

 
为确保上述电池充电器的设计准确性，请电源系统开发人员参阅以下设计指南：
 

带 LLC输出的电源适配器的恒流/恒压 (CC/CV) 应用：  https://transphormusa.cn/zh/document/design-guide-design-guide-11-constant-current-constant-voltage-application-for-llc/

 
如需了解设计工具中的 SuperGaN 器件的更多信息，请访问以下链接： 

TP65H070G4PS
采用 TO-220 封装的 650 V、72 mΩ GaN FET
https://transphormusa.cn/zh/product/product-profile-tp65h070g4ps-2/

 

TP65H150G4PS
采用 TO-220 封装的 650 V、150 mΩ GaN FET
https://transphormusa.cn/zh/product/product-profile-tp65h150lsg-2/