意法半导体为其VIPerGaN系列单片氮化镓转换器新增了两款100W器件，使该产品线的最大输出功率翻倍。

VIPerGaN100W和VIPerGaN100WB均在5mm x 6mm的QFN封装内，集成了700V氮化镓功率晶体管、集成栅极驱动器和准谐振反激式控制器，将宽带隙效率优势带入家用电器、楼宇自动化、智能照明以及包括USB-C充电器和电视在内的消费电子产品中。

这两款转换器的主要区别在于其电流处理能力。VIPerGaN100W的漏极电流限制为3.5A，而VIPerGaN100WB将其提高到4.2A，使其能够管理高达125W的短期峰值负载。这一额外的余量针对的是包含电感负载(如电磁阀或电机)的设备，包括小型电器和空调机组。

封装内部

两款转换器均采用具有零电压开关的准谐振反激式拓扑结构，这种组合在多种负载条件下降低了开关损耗，同时保持了高效率。每款器件的核心是一个集成的700V增强型氮化镓晶体管，其导通电阻为225毫欧。

在这个电压等级下，氮化镓晶体管比硅基晶体管开关速度更快、损耗更低，但它们需要精确的栅极驱动以避免损坏。意法半导体通过将栅极驱动器集成在芯片上来解决这个问题，无需设计人员微调外部栅极电阻和电感，消除了分立氮化镓电源设计中的一个常见痛点。

这些器件兼容85V至265V的通用交流输入电压范围，并在185V电源下提供完整的100W输出。在轻载下，转换器会降低开关频率以提高效率。

在中等负载下，它们采用谷底跳跃技术。一种专有的谷底锁定功能可稳定跳过的谷底数量，防止音频频率变化，并确保在所有负载条件下无噪音运行。

在待机状态下，突发模式运行将空载功耗保持在30mW以下，随着欧盟和其他市场对消费电器和电子产品的待机功耗要求日益严格，这一规格变得越来越重要。

集成的保护功能涵盖输入过压、输出过压、过温以及欠压/掉电保护。线路电压前馈在输入电压波动时稳定输出功率，而动态消隐时间则进一步最小化开关损耗。

基于VIPerGaN平台构建

VIPerGaN100W和VIPerGaN100WB加入了意法半导体现有的VIPerGaN50和VIPerGaN65，后者分别提供50W和65W功率。该系列中的所有器件都是引脚兼容的，允许设计人员通过更换组件来扩展功率水平，而无需对其PCB布局进行重大更改。

该系列中氮化镓晶体管的导通电阻依次降低：VIPerGaN50为450毫欧，VIPerGaN65为260毫欧，VIPerGaN100系列为225毫欧。这一进展反映了在相同的紧凑封装格式下，有效处理更高功率水平所需的更低导通损耗。

通过将功率开关、驱动器和控制器封装在一起，与分立式氮化镓实施方案相比，该公司显著减少了外部元件数量并简化了设计流程。

对于从事紧凑型电源设计的工程师来说，这种单封装方法避免了需要单独驱动器IC和精心设计高频走线的分立氮化镓解决方案的布局复杂性。对于更习惯于使用传统硅基反激式控制器的设计团队来说，由于集成驱动器处理了氮化镓晶体管所需的栅极驱动细微差别，它也降低了采用氮化镓的门槛。

参考设计与供货情况

为了在实际应用中演示VIPerGaN100W，意法半导体发布了一款参考设计EVLVIPGAN100WP。它实现了一个100W USB Type-C 电力传输3.0适配器，具有从5V/3.0A到20V/5.0A的五种输出配置。

该设计采用带光耦反馈的次级侧调节，峰值效率超过92%，功率密度达到24W/in³。这些数据使其在与市场上现有的100W氮化镓适配器设计竞争中占据优势，该参考设计为工程师开发USB-C PD充电器、笔记本电脑适配器或电器电源提供了起点。

这两款转换器均可通过意法半导体eStore和授权分销商购买。意法半导体提供这两款器件的数据手册、EVLVIPGAN100WP的评估板文档，以及涵盖100W USB-PD适配器参考设计的详细应用笔记(AN6333)。

VIPerGaN100W系列问世之际，氮化镓在消费和电器电源领域的应用持续加速。来自Power Integrations、英飞凌等公司的竞争解决方案近几个月来已扩展了类似功率水平的氮化镓产品，将单片集成和设计易用性与效率数字一同作为关键差异化因素。