瑞萨崭新500W GaN充电方案适用各种工业及物联网电子产品

瑞萨崭新500W GaN充电方案适用各种工业及物联网电子产品。Renesas

全球领先半导体解决方案供应商瑞萨电子宣布，其AC/DC电源供应器产品线新增基于GaN的半桥LLC（HWLLC）平台，支持物联网、工业和基础设施系统中500W及以上功率运作。这款新型HWLLC转换器拓扑架构将超高效率、紧凑的电 源架构从100W级扩展到500W，为电动工具、电动自行车和其他家用电器打造新一代高速充电 器，同时改善了传统拓扑架构在体积、发热和效率方面的劣势。

此次产品组合新增了四款具备瑞萨独特的零待机功耗（ZSP）技术的控制器IC。其核心是RRW11011，这是一款交错式功率因数校正（PFC）和HWLLC的整合控制器，专为高功率密度和高效率而设计。相移控制的PFC可消除涟波，缩小元件尺寸和成本，平衡电流并确保稳定性。

此整合控制器， 使设计者能够在降低电源供应器工作温度的同时，提供USB扩展功率范围（EPR）和其他可变负载充电系统所需的宽输出电压范围（5V至48V）。

新解决方案还包括RRW30120 USB电源传输（USB PD）协定和闭回路控制器，可实现高达240W的USB最大功率输出，以及RRW40120半桥GaN闸极驱动器和RRW43110智能同步整流器控制器。此新型解决方案采用240W USB EPR电源供应器设计，实现了业界最高的功率密度（3W/cc）和 96.5%的峰值效率。

WLLC高达500W的功率范围拓展了适用的充电市场电源， 使其涵盖大型电视和显示器，以及吸尘器、电动工具、户外和工业照明等高功率电器，以及部分医疗设备。基于HWLLC的新型AC/DC拓扑架构也有助于设计人员突破100W USB-C充电设备的局限，采用240W USB EPR充电技术，进而缩小智能手机、笔记本电脑和许多游戏系统中的专用砖形式充电器的尺寸。

Belkin采用瑞萨的紧凑型高功率快速充电技术， 整合到基于GaN的充电器中。Belkin Z-Charger采用了创新的ZSP芯片，搭载瑞萨先进的SuperGaN耗尽型（d-mode）GaN技术。

Jenny Ng, General Manager of Belkin Asia表示：「Belkin Z-Charger充电器是使快速充电领域迈向超低待机功耗新时代的重要一步。」

氮化镓对于提高效率和功率密度至关重要

氮化镓（GaN）技术为瑞萨的新一代AC/DC电源设计提升了效率和功率密度，实现了更高的开关效能，有助于缩小磁性元件的尺寸、降低损耗并控制散热。瑞萨的SuperGaN耗尽型（d mode）技术采用串联结构，与其他GaN实现方案相比，该结构更加稳健且易于驱动，具有更高的阈值电压，并可直接与标准矽闸极驱动器兼容。最终，客户能够更快地获得紧凑、高效的电源，并更有信心地进行扩展、验证和生产。

Rohan Samsi, Vice President, GaN Business Division at Renesas表示：「瑞萨的HWLLC生态系统将交错式PFC和谐振功率转换整合至统一的解决方案中，可提供超紧凑、宽范围的AC/DC电源，并具有成熟可靠的效率、低待机功耗和可靠的整合支持。透过策略性地开发四款先进的控制器IC，打造最佳化、最协调的生态系统，以提高功率密度、改善散热、降低EMI和杂讯，并提供最佳的工作效率。」

与传统的LLC实现方案相比，瑞萨透过取消变压器绕组并减少元件数量，降低了设计复杂度，并实现了更紧凑的磁性元件。这项改进让不同的功率、电压和外形尺寸系列产品的设计易重复使用，同时提高了可靠性并简化了材料清单管理。高度整合、宽输入／输出电压范围的离线解决方案可协助客户建立更小巧、更低温且易于符合规格的产品，同时实现卓越的空载／待机效能，从而支持更高的能源效率等级。