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纳微半导体:从此忘记笔记本电源适配器的重量

时间:2017-10-27 14:33来源:COMPOTECHChina 作者:徐俊毅 点击:
 
一直以来,在标注笔记本电脑重量的时候,总有一个旅行重量这样一个参数,这是携带笔记本电脑所需的全部重量之和,包括电池、电源适配器,也是对重量敏感的消费者评估笔记本电脑时考虑的一个决定性因素。
 
在过去的十年中,笔记本电脑主机在尺寸和重量两方面都经历了显著的改进,实现了体积更小、重量更轻的笔记本电脑,整机重量控制在1公斤以内已经不再需要跨越大量技术门槛。但一个令人尴尬的事实是电源适配器依旧保持着笨重的“体形”。在笔记本主机重量3公斤时,300克的电源适配器或许不会让人感到负担过重,但是当主机重量在1公斤左右的时候,携带的电源适配器就会变得异常“沉重”!
 
现在,新的氮化镓材料GaN,正在为电源适配器进行一项前所未有的“减肥”工作,从300克,减至60克!整整5倍!

 

预计很快就能问世的超小型电源适配器
纳微 (Navitas) 半导体,这家2014年1月初创,总部位于加州EI Segundo,核心成员大量来自前IR半导体的精英们,经过不懈努力,近日宣布推出世界上最小的65W USB-PD (Type-C)参考设计,这种高频及高效的AllGaN™功率IC可缩小变压器、滤波器和散热器的尺寸,减轻系统重量并降低成本。
 
根据Navitas公布的数据,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。
 
这恐怕是2017年,笔记本电脑市场上最令人欣喜的消息。
 
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界挑战,从新的USB Type C连接和USB PD (电力输送) 的输出是否符合法定的能效标准,一直到成本等相关问题。纳微的单芯片GaN功率IC可同时达到高速运作及高效率,其设计的方案满足所有这些挑战;与旧式慢速基于硅的半导体设计相比,成本相近甚至更低。”
 
对于功率半导体而言,包括两个重要指标:速度和效率。高速度意味着可以实现更小的体积、更低的成本和更短的充电时间;而更高的效率则可以降低损耗,能够实现更高的能源利用效率。如果采用基于硅的功率器件或者基于氮化镓(GaN)的分立器件,系统的速度和效率只能选择其一。而如果采用纳微半导体的集成式氮化镓器件,则能够同时实现高速度和高效率,因而在减小系统体积和重量,实现快速充电的同时,也能够达到非常高的功率效率。
 

电源中最难“减肥“的变压器,被压缩了6倍
 
纳微半导体首席执行官(CEO)Gene Sheridan介绍说:“纳微半导体单片集成式 GaN 功率 IC实现了在650V下的集成,包括有GaN FET (110-560 mΩ)、GaN 驱动器以及GaN 逻辑。而AllGaN™ 半桥 GaN 功率 IC同样也是在650V下的集成,包括有两个GaN  FET (110-560 mΩ)、两个GaN 驱动器以及GaN 逻辑。”

用GaN 功率IC设计的65W参考设计NVE028A 采用有源钳位反激 (ACF) 拓扑结构的,开关速度比典型的转换器设计快了3至4倍,损耗降低40%,从而实现更小的尺寸和更低的成本。该设计完全符合欧盟CoC Tier 2及美国能源部6级 (DoE VI) 所规范的能效标准,更在满负载下实现超过94%的最高尖峰效率。
 

GaN材料更高的转换效率实现更低的发热
 
纳微半导体首席执行官Gene Sheridan表示:“自从我们在2016年度应用功率电子会议和展览会 (APEC) 发表了AllGaN平台以来,纳微还推出了单芯片和半桥式GaN功率IC,业界最小的150W转换器,和现在我们发布的满足所有能效标准的业界最小65W USB-PD设计。这个高灵活性,高性能,高成本效益的小型化方案平台满足并超越移动和消费性市场预期。”

60克的电源适配器重量,甚至会更轻,很可能让旅行重量这一参数成为历史。
(责任编辑:jane)
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