隨著快速充電系統的趨勢和不斷增長的電力需求，迫切需要創建占地面積小、方便、便攜的設計。小型化、高功率密度的電源設計在消費類AC/DC市場中占據了迫在眉睫的份額，重點是高效可靠的能量轉換。本應用說明討論了如何考慮兩個關鍵點（管理熱量和使用集成GaN技術提高開關頻率），以創建可靠、功率密集的設計。這些討論參考了消費者適配器，以提供一個眾所周知的背景來討論這些類型設計的背景和挑戰。然而，本應用說明中提供的信息可以應用于任何電源系統，其中高功率密度和效率是設計不可或缺的一部分。

1. 引言

• ?設計需求?：
  1. ?熱管理?：高效能減少功率損失，降低熱量產生，以適應小型化設計。
  2. ?高頻開關?：提高開關頻率，減少能量儲存需求，從而減小元器件尺寸。
     *附件：使用集成 GaN 技術實現小尺寸 ACDC 適配器應用資料.pdf

2. GaN技術的優勢

• ?低電容與低電荷?：GaN器件具有更低的柵極電容和柵極電荷，減少開關損失。
• ?快速開關速度?：GaN器件的開關速度更快，有助于實現高頻操作。
• ?無體二極管?：消除了反向恢復損失，提高了效率。

3. 有源鉗位反激式（ACF）拓撲結構

• ?零鉗位損失?：通過有源鉗位電路，將泄漏電感能量傳遞到輸出，減少損失。
• ? 零電壓開關（ZVS） ?：利用磁化電感和輸出電容實現ZVS，減少開關損失，支持高頻操作。

4. GaN在ACF中的應用價值

• ?低輸出電容?：GaN器件的低輸出電容有助于實現ZVS，減少RMS電流和傳導損失。
• ?高頻高效能?：GaN與ACF結合，實現高頻高效能，滿足小型化設計需求。

5. 集成GaN簡化ACF設計

• ?LMG2610集成器件?：將GaN半橋、柵極驅動器、電平移位器和自舉二極管集成在單個封裝中，簡化了設計。
• ?電流感應仿真?：LMG2610提供電流感應仿真功能，進一步減少功率損失。

6. 物理設計與實現

• ?UCC28782EVM-030?：65W USB-C PD適配器，實現高功率密度和高效率。
• ?PMP23146?：45W服務器輔助電源，采用平面變壓器和高頻開關，實現極高功率密度。

7. 設計工具

• ?ACF功率級設計計算器?：輔助選擇主要功率級組件。
• ?LMG2610 SIMPLIS模型?：用于初始評估轉換器操作。

8. 總結

• 集成GaN技術通過提高效率和支持高頻操作，有效減小了ACDC適配器的尺寸。LMG2610和UCC28782的結合為ACF設計提供了簡單、高效、成本效益高的解決方案。