氮化镓霸屏快充领域,PD快充广受欢迎

2021-12-20 11:13:09 bogrun 282

《南芯半导体PD快充方案介绍》:SC3057氮化镓合封芯片在PD快充上的应用展现了南芯半导体在氮化镓合封芯片以及快充领域的产品布局。


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SC3057采用QFN6*8封装,采用功率和信号分区走线。通过大面积PAD散热,简化热处理。SC3057工作在QR和DCM模式,利于高频应用并符合氮化镓特性。同时SC3057具有完备的保护功能,支持内外过热保护,并支持分段式供电。分段式供电只需单绕组,对EMI和同步整流友好。

 


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南芯针对SC3057推出了一款65W DEMO,可以看出SC3057的外围器件非常精简,无需外部阻容器件和驱动器,外围元件数量非常少,简化设计,并提供更大的设计空间。

 


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南芯SC3057在90V输入,20V3.25A满载输出转换效率大于92.7%,220V输入下转换效率突破94%。南芯对SC3057进行了特殊的优化,可以轻松通过EMI测试。并且南芯SC3057是在EMI测试通过的情况下突破了94%的效率。

 


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南芯SC3057氮化镓快充DEMO原理图,由南芯SC3057氮化镓合封芯片,南芯SC3503同步整流控制和SC2151A协议芯片组成。DEMO具备高压启动、多种原边保护功能、分段式供电、集成驱动、次级同步整流等。这些特性的详细介绍有:

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南芯SC3057内部集成分段式供电,满足USB PD的宽范围输出。相比LDO,提高耐压的方式,南芯集成了分段式供电。通过SW引脚进行辅助绕组输出电压检测,是南芯的专利点。分段式供电相比其他供电方式可以减少外围元件数量,并降低控制器的功耗,并且只需要单辅助绕组供电,相比其他供电方式只需增添一颗0805封装的电感。

 


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南芯氮化镓驱动采用差分驱动的技术路线,差分驱动可以消除电流传感电阻对于氮化镓器件驱动电压的影响,可以充分发挥氮化镓器件特性。南芯通过专有电压减去电流取样电阻上的电压,加在氮化镓的栅极上。设计经过长期测试,性能及可靠性都有保证。

 


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针对65W以上的单口输出应用,为了满足LPS要求,部分应用中需要支持原边LPS,即原边恒流保护功能。南芯后续会推出基于SC3057的单口版本料号,支持该项功能。

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同步整流使用南芯SC3503控制器,SC3503具有双模式,支持零电压反激/ACF反激和CCM/DCM/QR反激模式。

 


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南芯SC3503还支持0电压输出下的驱动钳位,支持4A拉电流能力保证同步整流管快速关断,自动切换8V/6V驱动电压,并且具有10nS的业界最佳关断传输延时和精准的最小导通时间。

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南芯SC3503具有非常灵活的供电方式,支持高侧和低侧应用,支持多种取电方式。


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南芯SC2151A集成了环路补偿,采用数字化控制,外围器件精简,内部通过软件进行环路补偿设定。


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