2021年6月16日，致力于亞太地區(qū)市場的領先半導體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，其旗下世平推出基于安森美半導體（ON Semiconductor）NCP51820 650V Hi-Low Side GaN MOS Driver的小型工業(yè)電源供應器方案。

圖示1-大聯(lián)大世平推出基于ON Semiconductor產品的小型工業(yè)電源供應器方案的展示板圖

氮化鎵（GaN）是最接近理想的半導體開關的器件，其能夠以非常高的效能和高功率密度來實現(xiàn)電源轉換。雖然GaN器件的效能高于當今的硅基方案，能夠輕松超過服務器和云數(shù)據(jù)中心最嚴格的80+規(guī)范或USB PD外部適配器的歐盟行為準則Tier 2標準。但GaN器件在某些方面又不如舊的硅技術，為了充分發(fā)揮該技術的潛在優(yōu)勢，在電路設計時，外部驅動電路必須與GaN器件相匹配。

圖示2-大聯(lián)大世平推出基于ON Semiconductor產品的小型工業(yè)電源供應器方案的方塊圖

GaN驅動器對性能至關重要，驅動器使驅動電壓保持在電壓最大限值內并不是唯一的要求。對于快速開關，雖然GaN也有閘極電容的特性，但在閘極的有效串聯(lián)電阻和驅動器中功率被耗散。因此，使電壓擺幅保持最小很重要，理論上，GaN器件在VGS=0安全關斷，但實際上，即使是最好的門極驅動器，直接施加到門極的電壓也不可能是0V。所以，優(yōu)化layout是成功的關鍵。采用ON Semiconductor的NCP51820在進行l(wèi)ayout布局時，能夠匹配門驅動回路，并有助于產品微型化設計。將GaN器件和驅動器置于PCB同側，通過適當?shù)厥褂媒拥?返回面來避免大電流通孔。

圖示3-采用ON Semiconductor NCP51820的示例layout布局圖

本方案中采用的NCP51820高速柵極驅動器可用于滿足嚴格的驅動增強模式（e-mode），高電子遷移率晶體管（HEMT）和柵極注入晶體管（GIT），氮化鎵（GaN）電源開關的要求。NCP51820通過先進的技術提供短而匹配的傳播延遲，為高端驅動器提供?3.5V至+650V（典型值）共模電壓范圍，為低端驅動器提供?3.5V至+3.5V共模電壓范圍驅動能力。此外，該器件還為高速開關應用中的兩個驅動器輸出極提供高達200V/ns的穩(wěn)定dV/dt操作。

核心技術優(yōu)勢：

• NCP51820：提供重要的保護功能，例如獨立的欠壓鎖定（UVLO）、監(jiān)視VDD偏置電壓、VDDH和VDDL驅動器偏置以及基于器件裸片結溫的熱關斷功能。并且電路可主動調節(jié)驅動器的偏置軌，從而在各種工作條件下防止?jié)撛诘臇旁催^電壓。
• NCP1616：NCP1616是一款高壓PFC控制器，旨在基于創(chuàng)新的電流控制頻率折返（CCFF）方法來驅動PFC升壓級。在這種模式下，當電感器電流超過可程式設計值時，電路將以臨界導通模式（CrM）工作。當電流低于此預設水準時，NCP1616在正弦過零處將頻率線性衰減至最低約26KHz。CCFF使額定負載和輕負載下的效率最大化。NCP1616封裝在SOIC-9封裝中，具有堅固、緊湊的PFC級所需的功能。
• NCP13992：其是用于半橋諧振轉換器的高性能電流模式控制器。該控制器實現(xiàn)600V柵極驅動器，簡化了電路布局并減少了外部組件數(shù)量。在需要PFC前級的應用中，NCP13992檢測PFC Vbulk電壓的腳位，可控制IC在特定的電壓范圍內工作。當電壓變化超過設定，會觸發(fā)Brown?out保護。在空載運行期間NCP13992具有讓PFC和LLC共用電阻分壓器的方法，共用大容量電阻分壓器，進一步降低空載的功率損耗。NCP13992提供了一系列保護功能，可在任何應用中安全運。

方案規(guī)格：

• 輸入電源：90–265V；
• 輸出電源：19V/18Amax（RMS）；
• Efficiency：95%Load（230Vac），0%Load<；150mW@230Vrms。