目前筆記本電腦的輕薄化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，但受限于電源適配器的發(fā)展緩慢，差旅途中人們依然不得不忍受電源適配器帶來的沉重負擔。如今納微 (Navitas) 半導(dǎo)體憑借其GaN功率IC AllGaN在功率密度上的顯著優(yōu)勢，將電源適配器設(shè)計做到了小型化、高效化，且低成本。
近日， Navitas推出世界上最小的65W USB-PD (Type-C) 電源適配器參考設(shè)計——NVE028A。相比現(xiàn)有的基于硅類功率器件的設(shè)計，需要98-115cc（或6-7 in3）和重量達300g，基于AllGaN功率IC的65W新設(shè)計體積僅為45cc（或2.7 in3），而重量僅為60g。這一方案的尺寸僅為傳統(tǒng)適配器的1/5。
AllGaN兼顧高開關(guān)頻率和高效率
高開關(guān)速度實現(xiàn)小體積、低成本和更快速充電；高效率節(jié)省能源。而傳統(tǒng)的硅和分立GaN功率器件隨著開關(guān)頻率的提高，效率都會下降，AllGaN采用軟開關(guān)，能夠兼顧高開關(guān)頻率和高效率。
Navitas的速度最快、能效最高的高壓GaN功率FET，比基于硅的半導(dǎo)體快20 倍，比串迭式GaN快5 倍。Navitas的iDrive是首個最快速整合式GaN門極驅(qū)動器，采用專有設(shè)計，比其他門極驅(qū)動器快3 倍。世界上第一個 AllGaN功率 IC將GaN邏輯、GaN驅(qū)動和GaN FET單片集成，實現(xiàn)高達40MHz開關(guān)速度、密度高5倍、系統(tǒng)成本降低20%。
全球最小65W USB-PD 筆記本電腦電源適配器
納微半導(dǎo)體銷售和營銷副總裁Stephen Oliver表示：“筆記本電腦的電源適配器終于和它所充電的筆記型電腦一樣變得輕薄細小，并且價格實惠。電源的設(shè)計人員面臨幾個相沖突的業(yè)界挑戰(zhàn)，從新的USB Type C連接和USB PD (電力輸送) 的輸出是否符合法定的能效標準，一直到成本等相關(guān)問題。納微的單芯片GaN功率IC可同時達到高速運作及高效率，其設(shè)計的方案滿足所有這些挑戰(zhàn)；與舊式慢速基于硅的半導(dǎo)體設(shè)計相比，成本相近甚至更低。”
據(jù)介紹，NVE028A采用了有源鉗位反激(ACF) 拓撲結(jié)構(gòu)，簡單的結(jié)構(gòu)使得設(shè)計和制造成本大大減少，從而實現(xiàn)更小的尺寸和更低的成本，開關(guān)速度比典型的轉(zhuǎn)換器設(shè)計快了3~4倍，損耗降低40%。同時，在滿負載下可實現(xiàn)超過94%的最高尖峰效率，無需散熱片即可滿足客戶外殼小于50℃的規(guī)范要求，完全符合歐盟CoC Tier 2及美國能源部6級 (DoE VI) 所規(guī)范的能效標準。
詳細參數(shù)：
輸入 : 通用AC (85-265VAC, 47-63Hz)
輸出 : USB-PD (5-20V) (65W)?
初級 : GaN 功率IC (160mΩ, 110mΩ)
頻率 : ~300 kHz
體積 : 38 x 46 x 15.5 mm = 27 cc 無外殼?
43 x 51 x 20.5 mm = 45 cc帶有2.5 mm 外殼
功率密度 : 2.4 W/cc (39 W/in3) 無外殼
1.5 W/cc (24 W/in3) 有外殼
結(jié)構(gòu) : 4-layer, 2-oz Cu PCB, SMT 動力傳送“無散熱片” 設(shè)計
納微半導(dǎo)體首席執(zhí)行官Gene Sheridan表示：“自從我們在2016年度應(yīng)用功率電子會議和展覽會 (APEC) 發(fā)表了AllGaN平臺以來，納微還推出了單芯片和半橋式GaN功率IC，業(yè)界最小的150W轉(zhuǎn)換器，和現(xiàn)在我們發(fā)布的滿足所有能效標準的業(yè)界最小65W USB-PD設(shè)計。這個高靈活性，高性能，高成本效益的小型化方案平臺滿足并超越移動和消費性市場預(yù)期。”
據(jù)Gene介紹，Navitas擁有強大的晶圓廠產(chǎn)能和裝配能力。采用硅基GaN晶圓的標準CMOS，GaN epi 反應(yīng)器只需6個月的交貨時間。采用標準工藝及設(shè)備的標準QFN 封裝，高速最終測試儀只需3個月的交貨時間。2018年Navitas的主要產(chǎn)能還將大幅擴大，滿足高速增長的市場需求。
Navitas創(chuàng)立于2013年，致力于為功率電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高速變革。Navitas在拉丁語譯為“能量”的意思，與其倡導(dǎo)的節(jié)能與高速變革不謀而合。至今Navitas是全球第一家設(shè)計研發(fā)GaN功率IC的公司，雖然年輕，但每年創(chuàng)造超過40億的功率半導(dǎo)體銷售額，這與其擁有強大且不斷增長的功率半導(dǎo)體行業(yè)專家團隊息息相關(guān)。