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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

本文作者：Transphorm 点击： 2023-12-21 15:49

前言：

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/

关于Transphorm

Transphorm, Inc.是氮化镓革命的全球领导者，致力于设计、制造和销售用于高压电源转换应用的高性能、高可靠性氮化镓半导体功率器件。Transphorm拥有最庞大的功率氮化镓知识产权组合之一，持有或取得授权的专利超过1,000多项，在业界率先生产经JEDEC和AEC-Q101认证的高压氮化镓半导体器件。得益于垂直整合的业务模式，公司能够在产品和技术开发的每一个阶段进行创新：设计、制造、器件和应用支持。Transphorm的创新使电力电子设备突破硅的局限性，以使效率超过99%、将功率密度提高50%以及将系统成本降低20%。Transphorm总部位于美国加州戈利塔，并在戈利塔和日本会津设有制造工厂。官网：https://transphormusa.cn 官方微信：TransphormGaN氮化镓

SuperGaN标识是Transphorm, Inc.的注册商标。所有其他商标是其各自所有者的财产。

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