​Pulsiv发布了效率超高的65W USB-C设计,可将温度降低30%,采用集成半有源桥,效率高达96%

发布者:EE小广播最新更新时间:2024-08-22 来源: EEWORLD关键字:USB  电源  GaN  快速充电  准谐振  反激变换器 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

2024年8月22日:位于英国剑桥的电力电子技术创新企业Pulsiv Limited宣布推出效率超高*的65W USB-C GaN优化参考设计,该设计旨在解决电源中的复杂热性能挑战。这一备受期待的突破性开发成果将提供其他设计中所未有的独特功能和优势组合,必将彻底改变USB-C快速充电领域。


PSV-RDAD-65USB参考设计将Pulsiv OSMIUM技术与行业标准的准谐振反激变换器和高度优化、超紧凑的磁性组件相结合。它能大幅降低工作温度、尽量减小损耗并缩小尺寸,引领了一系列突破功率转换现有边界的设计,旨在打造一个可持续的USB-C标准平台。


Pulsiv的首席产品官Tim Moore博士一直负责该设计的开发,他表示:“我们的宗旨一直是开发‘消耗更少,能力更强’的解决方案,这款设计就展示了Pulsiv OSMIUM技术如何既实现快速充电又不造成复杂的高温管理问题。人们对使用更高功率更快地为无线产品充电的需求正在迅速增长,从手机到电动工具等各个领域都受到了影响。这意味着要在小体积中实现更大的功率,而在开发对热量敏感的壁挂式/台式解决方案时,这一点尤为重要。由于降低了30%的组件温度、实现无浪涌电流和高效率,我们能够让设计变得更安全、更小巧、更可靠。”


规格一览表


  • 输入电压范围: 90 – 265V交流电(不降低额定输入电源)

  • 输出电压: 5 – 20V直流电,支持PD3.0、QC4.0、BC1.2和PPS(快速充电)

  • 输出功率: 最高65W

  • 转换器温度: 30.3°C(在环境温度下)

  • 工作频率: 125kHz

  • 最高效率: 96%

  • 平均效率: 95%

  • 半有源桥: 内含

  • 线路电流: 最高0.5A

  • 浪涌电流: 已消除

  • 优化的GaN: 有

  • 直流转换器: 准谐振反激变换器


让超低温运行和快速充电更上一层


Pulsiv OSMIUM参考设计在热性能方面展现出了显著提升,相较于其他设计,关键组件温度降低了30%以上。在满载情况下,尽管环境温度为26.1°C,反激式转换器在230V直流电下的温度会低到令人印象深刻的33.9°C,在265V下温度会低到30.3°C。这一非凡成就极有可能树立新的标杆,并允许在空间有限的环境中和/或对热敏感的应用中(如带有USB-C接口的墙壁插座)实现65W快速充电。


image.png?imageView2/2/w/1000

(Pulsiv PSV-EBAD-65USB评估板:Vin = 230V直流电;Vout = 20V;Iout = 3.25A;环境温度为26.1°C)


使用半有源桥优化效率和空间


Pulsiv OSMIUM技术通过感应交流电线路电压和频率来调整电容器充电时间,从而让电路在交流零电压交越时不消耗线路电流。这能够实现简单的半有源桥,以提高效率,特别是在低压条件下。它对位于下半部分交流转直流桥中的MOSFET进行精细控制,并与高侧二极管结合使用。此设计中的半有源桥在效率、成本和复杂性之间实现了微妙平衡,支持通用输入,并在115V交流电源下将满载效率提升0.7%。


image.png?imageView2/2/w/1000

(Pulsiv独特的半有源桥控制装置)


创新的磁性器件将转换器体积缩小了20%


Pulsiv OSMIUM技术可产生高压直流电(HVDC)输出,该输出的电压介于峰值交流电输入电压和150V之间,能以极大效率驱动准谐振反激变换器。更宽的电压范围显著降低了初级侧电感,从而能够使用Pulsiv与磁性器件专家Frenetic合作开发的EQ20转换器。后者的首席执行官Chema Molina评论道:“我们的磁性器件专家团队已经证明,Pulsiv OSMIUM技术可以最大限度地提高效率,并将反激变换器的尺寸缩小到我们前所未见的水平。这一重要发展将帮助客户提高性能、缩小尺寸、降低设计成本,我们很高兴能参与这一创新解决方案。”


与其他设计中常见的RM8核相比,它能将体积缩小20%,将效率提高50%。


image.png?imageView2/2/w/1000


借助GaN优化尽量减少损耗


Innoscience的GaN晶体管降低了RDSon和寄生电容,可减少反激变换器和同步整流器子系统中的损耗并优化成本。Innoscience EMEA总经理Denis Marcon补充道:“我们已经证明,GaN技术非常适合提高效率、减少损耗和优化成本,而Pulsiv OSMIUM技术能显著提高整体性能和减少能源浪费,带来额外的好处。他们的技术是真正的颠覆性技术,我很高兴Pulsiv选择在这款参考设计中采用Innoscience GaN器件。”

          

设计包和评估板


可从Pulsiv网站免费下载PSV-RDAD-65USB文档包,包括数据表、原理图、材料清单和Altium文件。PSV-EBAD-65USB评估板可实现快速实验室测试,预计于8月下半月交付,现可通过包括全球库存商Digikey在内的特许经销合作伙伴网络进行预订。


image.png?imageView2/2/w/1000

(Pulsiv PSV-EBAD-65USB评估板)


*基于满载运行30分钟后的峰值热测量数据得出的效率。




关键字:USB  电源  GaN  快速充电  准谐振  反激变换器 引用地址:​Pulsiv发布了效率超高的65W USB-C设计,可将温度降低30%,采用集成半有源桥,效率高达96%

上一篇:AC-DC控制器PCB布局指南
下一篇:大联大品佳集团推出基于Infineon产品的65W高功率密度电源方案

推荐阅读最新更新时间:2026-03-25 12:41

基于UCC28600谐振反激式开关电源的方案
  本文提出了一种基于UCC28600控制器的准谐振反激式 开关电源 的设计方案,该方案分析了准谐振反激式开关电源的工作原理及实现方式,给出了电路及参数设计和选择过程,以及实际工作开关波形。实验证明,该方案中所设计的准谐振反激式开关电源具有输入电压范围宽、转换效率高、低EMI、工作稳定可靠的特点。准谐振技术降低了MOSFET的开关损耗,提高产品可靠性。     引言     准谐振转换是十分成熟的技术,广泛用于消费产品的电源设计中。新型的绿色电源系列控制器实现低至150mW的典型超低待机功耗。本文将阐述准谐振反激式转换器是如何提高电源效率以及如何用UCC28600设计准谐振电源。     常规的硬开关反激电路     图1所示为常
[电源管理]
基于UCC28600<font color='red'>准</font><font color='red'>谐振</font>反激式开关<font color='red'>电源</font>的方案
一种谐振反激式开关电源的设计
准谐振转换是十分成熟的技术,广泛用于消费产品的电源设计中。新型的绿色电源系列控制器实现低至150 mW 的典型超低待机功耗。本文将阐述准谐振反激式转换器是如何提高电源效率以及如何用 UCC28600 设计准谐振电源。 1 常规的硬开关反激电路 图1 所示为常规的硬开关反激式转换器电路。这种不连续模式反激式转换器(DCM)一个工作周期分为三个工作区间:( t0 ~ t1)为变压器向负载提供能量阶段,此时输出二极管导通,变压器初级的电流通过Np:Ns的耦合流向输出负载,逐渐减小。     MOSFET电压由三部分叠加而成:输入直流电压VDC、输出反射电压VFB、漏感电压VLK.到t1 时刻,输出二极管电流减小到0,此时变压器的初级电
[电源管理]
一种<font color='red'>准</font><font color='red'>谐振</font>反激式开关<font color='red'>电源</font>的设计
正反激励式谐振软开关电源
   早期的开关电源通过强制开通或关闭激励管的方式工作,其开关噪声和开关损耗大,工作效率难以进一步提高。软开关技术则利用LC谐振来调整开关时刻的电流或电压值,以达到开关损耗最小的目的,在开关噪声和工作效率方面都优于硬开关电源。因此,谐振式开关电源将得到快速发展。实现软开关工作的芯片有多种型号,且工作原理各不相同。例如准谐振反向控制器UCC28600芯片,以反激励电压下降至最低值后开通激励管、激励电流达到峰值或定时关闭激励管的方式工作,单极性输出,其开关频率随输出功率而变化,一般用于小功率电源;谐振模式控制器UCC25600是基本固定谐振频率,利用反馈自动调节开关频率,使电路在谐振与失谐之间调整,改变有效激励功率,双极性输出,一般用
[电源管理]
正反激励式<font color='red'>准</font><font color='red'>谐振</font>软开关<font color='red'>电源</font>
谐振电源的过载保护
  准谐振(QR) 开关型电源(SMPS)的主要特点是输入电压变化时的频率变动。   对于一个反激电源,其输出端提供的功率遵循以下等式:    其中: LP 是初级电感, IP 是初级峰值电流,FSW 是开关频率,而h则为效率。   因为 LP 和 h 是固定的,因而当开关频率FSW变化时, IP  必须反向改变才能维持恒定的功率输出。当输入电压VIN升高时,FSW也增加: 因此,IP  需要根据反馈环路的要求相应减小。在宽范围的电源应用中,要获得恒定的输出功率,当输入电压从高到低变化时,峰值电流几乎要增加一倍。但是QR控制器只有过流保护的特性,这是结构问题的一部分:对峰值电流进行监视,当达到最大允许值时,控制器电路会检测到过载。但
[电源管理]
<font color='red'>准</font><font color='red'>谐振</font><font color='red'>电源</font>的过载保护
基于谐振型软开关的高频开关电源变换器
    在高频开关电源的DC-DC变换电路中,功率开关管在控制信号强制控制下,有电压时被开通,有电流时被关断,这种工作方式称为硬开关。传统的PWM开关方式属于硬开关技术,它的缺点显而易见。     (1)开关管无论在导通或截止时,电压和电流均不为零,功率器件承受的电压、电流应力大,开关管存在功耗,且开关频率越高,功耗愈大。     (2)开关管关断时,电路中的感性元件和容性元件会产生幅值很高的尖峰电压和尖峰电流,对开关器件造成危害,且开关频率越高,损害越大。     (3)随着工作频率的增高,会产生严重的电磁干扰,对自身电路及电网和周边电子设备造成影响。     理想的关断过程是电流先降到零,电压再缓慢上升到断态值,关断损耗近似为零
[电源管理]
基于<font color='red'>准</font><font color='red'>谐振</font>型软开关的高频开关<font color='red'>电源</font>变换器
谐振反激式电源架构及应用
  低成本和高可靠性是离线电源设计中两个最重要的目标。准谐振 (Quasi resonant) 设计为设计人员提供了可行的方法,以实现这两个目标。准谐振技术降低了MOSFET的开关损耗,从而提高可靠性。此外,更软的开关改善了电源的EMI特性,允许设计人员减少使用滤波器的数目,因而降低成本。本文将描述准谐振架构背后的理论及其实施,并说明这类反激式电源的使用价值。   基本知识   现有的L-C 储能电路正战略性地用于PWM电源中。结果是L-C 储能电路的谐振效应能够“软化”开关器件的转换。这种更软的转换将降低开关损耗及与硬开关转换器相关的EMI。由于谐振电路仅在相当于其它传统方波转换器的开关转换瞬间才起作用,故而有 “准
[电源管理]
<font color='red'>准</font><font color='red'>谐振</font>反激式<font color='red'>电源</font>架构及应用
基于NCP1337谐振电源的分析和设计
   0 引言   随着全球业界对电源效率的要求越来越高,包括ATX电源、消费类电子产品等在内的电源需要更高的节能要求。传统的电源设计都工作在固定频率模式下,从而使得功率管在高压接通,关断过程中功率管上消耗的瞬时功率较大,同时还会引起一定的电磁干扰。而准谐振技术和软跳周期技术正好能解决这个问题,安森美公司的NCPl337控制器就是用于准谐振式开关电源的优秀代表。    1 准谐振原理   准谐振变换的原理是降低拓扑中电源开关的导通损耗,一般的反激式开关电源其MOSFET开通/关断时间固定,工作在固定频率。如图1所示,我们可以看到在磁复位的过程中,由于变压器电感和功率管上寄生电容存在,使得开关管上的压降存在振荡。但是可以
[电源管理]
纳微半导体 GaN功率IC实现 世界最小65W USB-PD 笔记本电源适配
纳微 (Navitas) 半导体宣布推出世界上最小的65W USB-PD (Type-C) 电源适配器参考设计,以跟上过去十年来笔记型电脑在更小尺寸和更轻重量两方面的显着改变。这高频及高效的AllGaN™功率IC,可缩小变压器、滤波器和散热器的尺寸、减轻重量和降低成本。相比现有的基于硅类功率器件的设计,需要98-115cc(或6-7 in3)和重量达300g,基于AllGaN™功率IC的65W新设计体积仅为45cc(或2.7 in3),而重量仅为60g。 纳微半导体销售和营销副总裁Stephen Oliver表示:“笔记本电脑的电源适配器终于和它所充电的笔记型电脑一样变得轻薄细小,并且价格实惠。电源的设计人员面临几个相冲突的业
[电源管理]
小广播
最新电源管理文章
厂商技术中心

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

 
机器人开发圈

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2026 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved