基于氮化镓FET大功率电源中过流保护的选择

  随着快充充电器行业的发展,更多设计选用氮化镓高频开关方案,以进一步提升充电器效率和减小充电器体积。
 
  关于氮化镓高频开关技术方案,电源行业内已是比较成熟的应用,安森美、Transphorm就有基于氮化镓的MOS管推出,并应用于工业电源、UPS等大功率电源中。体积小、PCBA全元件贴片化、高效率、散热优是此类技术的优点。
大功率电源 
 
  什么是GaN FET
  GaN FET即氮化镓开关管,是氮和镓材质组成的半导体器件,在电源电路设计中,其功能与MOSFET一样做功率变换用,只不过MOSFET主要材料为硅,除此之外,基本体结构上也存大很大的差异,致使两者间的性能也不一样。
  GaN FET的优势:
  1. 更小的结电容,可以做到更高的开关频率,如500KHz, 1MHz等。
  2. 损耗小,效率高。
GaN FET 
 
  GaN FET与普通硅MOS管参数对比
 GaN FET与普通硅MOS管参数对比 
 
  在电源电路应用中对比
在电源电路应用中对比 
 
  各功率变换类开关管使用及产品图
各功率变换类开关管使用及产品图 
 
  从上图可以看出,GaNFET拥有更高的开关频率,主要应用在功率在10W-5KW之间的电源,如空调、开关电源、充电器、适配器等。
 
  在功率转换中,更高开关频率的优势
 在功率转换中,更高开关频率的优势 
 
  应用实例
应用实例 
45W超薄旅行适配器,整机高度为14mm
采用GaNFET设计的PCBA图 
左为联想适配器整机图,右边为采用GaNFET设计的PCBA图,整个体积只有传统方案的40%
 

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