基于GaN功率集成电路的有源箝位反激电源

摘要

随着人们对便携式电子产品充电速度要求不断提高和便携性能需求的提升,快速充电适配器行业正面临着越来越大的挑战。同时,在能源利用率被逐渐看重的今天,全球重要的规范机构对AC/DC外部电源制定了越来越严格的能效标准。而当今快充电源适配器主要存在体积过大、功率密度和充电效率较低的问题。首先,从拓扑入手详细阐述了有源箝位反激(ACF)变换器的工作原理。接着,针对功率密度的提高,以氮化镓(GaN)器件为应用背景,对比了两种不同方案的功率密度与效率,理论计算对比了上述两种应用方案的损耗。最后,制作了一台基于NV6117功率集成电路的49 cm^(3)(带壳)65 W的样机,在90 V AC满载效率可达92.8%,230 V AC满载效率可达94.7%,裸样机功率密度高达2.24 W/cm^(3),带壳功率密度达1.33 W/cm^(3)。