基于GaN的HWLLC轉換器拓撲結構，為下一代計算設備、電動工具及電動自行車樹立功率密度與峰值效率新標桿
全球半導體解決方案供應商瑞薩電子（TSE：6723）今日宣布推出基于氮化鎵（GaN）的半波LLC（Half-wavd LLC, HWLLC）平臺及其四款控制器IC RRW11011、RRW30120、RRW40120和RRW43110，進一步擴展其交流/直流（AC/DC）轉換器及電源適配器解決方案組合。該平臺支持500W及以上功率輸出，可廣泛應用于物聯網、工業及基礎設施系統。全新的HWLLC轉換器拓撲結構將超高效、緊湊型電源架構從100W級設計擴展至500W級，為電動工具、電動自行車等設備打造新一代高速充電器，同時有效規避傳統拓撲結構在體積、發熱和效率方面的局限性。
此次發布擴展了瑞薩的產品組合，新增了四款基于瑞薩專有零待機功耗（ZSP）技術的控制器IC。其中，核心產品RRW11011是一款集成交錯式功率因數校正（PFC）與HWLLC的組合控制器，專為實現高功率密度與高效率而設計。其采用的移相控制PFC技術可有效消除紋波、減小元件尺寸并降低成本，同時提升電流均衡能力和系統穩健性。該組合控制器使設計人員能在滿足USB擴展功率范圍（EPR）及其它可變負載充電系統所需寬輸出范圍（5V至48V）的同時，有效降低工作溫度。新方案還包含RRW30120 USB功率傳輸（USB PD）協議和閉環控制器（支持最高240W USB功率傳輸）、RRW40120半橋GaN柵極驅動器，以及RRW43110智能同步整流控制器。在240W USB EPR電源適配器設計中，該方案實現了高達3W/cc的功率密度和96.5%的峰值效率。
HWLLC技術高達500W的寬功率范圍，使其能夠覆蓋更廣泛的充電應用市場，包括大尺寸電視顯示器、吸塵器、電動工具、戶外工業照明，以及部分醫療設備等高功率家電。基于HWLLC的新型AC/DC拓撲結構，還有助于設計人員突破100W USB-C充電設備的局限，轉向采用240W USB EPR充電技術，從而顯著縮小智能手機、筆記本電腦及眾多游戲系統中專屬“板磚”式充電器的體積。瑞薩的緊湊型高功率快充技術近期已被貝爾金（Belkin）應用于其GaN充電器產品中。貝爾金Z-Charger搭載了創新的ZSP芯片，并采用瑞薩先進的SuperGaN?耗盡型（d-mode）GaN技術。
Jenny Ng, General Manager of Belkin Asia表示：“貝爾金Z-Charger為開啟超低待機功耗的快充新時代邁出了重要一步。”
GaN成為提升效率與功率密度的關鍵
GaN技術是瑞薩新一代AC/DC設計實現效率與功率密度飛躍的核心驅動力，其更卓越的開關性能有助于縮小磁性元件尺寸、降低損耗，并有效控制熱量。瑞薩的SuperGaN?耗盡型技術采用共源共柵結構，相比其它GaN方案更具穩健性且更易驅動，同時其還具備更高的閾值電壓，可與標準硅基柵極驅動器直接兼容。這一特性為客戶提供了更快捷的路徑，使其能夠更自信地設計、驗證并規?；a制造緊湊、高效的電源產品。
Rohan Samsi, Vice President, GaN Business Division at Renesas表示：“瑞薩的HWLLC生態系統將交錯式功率因數校正（PFC）與諧振功率轉換技術整合為單一協同的解決方案：在提供超緊湊、寬范圍AC/DC功率的同時，實現了經過驗證的高效率、低待機功耗和可靠的集成支持。通過精心研發這四種先進的控制器IC，我們構建了一個高度優化的協同生態系統。其中每個組件都致力于提升功率密度、優化熱管理、降低電磁干擾/噪聲，并提高整體運行效率?！?/span>
相較于傳統LLC方案，瑞薩的全新方案通過省去變壓器繞組并減少元件數量，顯著降低了設計復雜度，并實現了更緊湊的磁性元件設計。這一改進不僅加速了不同功率、電壓和外形尺寸產品系列間的設計復用，還提升了系統的可靠性并簡化了物料清單（BOM）管理。這一高度集成的寬輸入/輸出電壓離線解決方案，能夠助力客戶打造更小巧、更低溫且符合各項規范的產品，同時憑借卓越的空載/待機性能，滿足更高等級的能效標準認證要求。
成功產品組合
瑞薩將全新產品與其產品組合中的眾多兼容器件相結合，推出240W AC/DC電源適配器與300W照明功率和控制平臺。這些“成功產品組合”基于相互兼容且可無縫協作的產品，具備經技術驗證的系統架構，帶來優化的低風險設計，以加快產品上市速度。瑞薩現已基于其產品陣容中的各類產品，推出超過400款“成功產品組合”，使客戶能夠加速設計過程，更快地將產品推向市場。
感受瑞薩動力
以創新、品質與可靠性為核心驅動，瑞薩引領功率電子行業的發展，每年出貨量超過40億顆組件，產品組合包括電源管理IC、分立和寬帶隙GaN產品、計算功率器件等。這些產品覆蓋汽車、物聯網、基礎設施和工業應用等所有主要市場。瑞薩的功率產品組合無縫對接其領先的MCU、MPU、SoC與模擬解決方案，借助數百種經工程驗證的“成功產品組合（Winning Combinations）”以及PowerCompass?和PowerNavigator?等創新設計工具，顯著簡化并加速了客戶設計流程。
備注：文章來源于瑞薩電子，版權歸原作者所有，信息僅供參考，不代表此公眾號觀點，如有侵權請聯系刪除！
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