ルネサスのGaN採用、140W USB-C PD 3.1対応電源：QRフライバックで回路を簡素化

[EDN]

ピーク効率95.5％、軽負荷時でも92％超の効率を実現

　Eggtronicは、ノートPC用アダプターなどのUSB Type-C給電機器向けに、最大140W出力に対応するUSB Power Delivery（USB PD）3.1準拠のAC-DC電源リファレンスデザインを発表した。同リファレンスデザインは、EggtronicのデュアルコントローラーIC「EPIC」とルネサス エレクトロニクスの耐圧700V、オン抵抗150mΩのSuperGaN FET「TP70H150G4LSG」を組み合わせたもの。ピーク効率95.5％を達成し、軽負荷時でも92％を超える効率を実現する。

[クリックで拡大] 出所：Eggtronic

　一般的なUSB Type-Cアダプターでは、LLCやAHB（Active Half Bridge）、ACF（Active Clamp Flyback）などの回路方式が用いられる。これに対して今回のリファレンスデザインでは、QR（疑似共振）フライバックコンバーターのシンプルな構成と部品表（BOM）コストを維持しながら、140Wの高出力化を実現した。

　

　一次側コントローラー「EPIC2ACB04」は、アクティブトーテムポールPFC（力率改善）回路と、Eggtronic独自の「QuarEgg ZVS」フライバック・スイッチング段の両方を制御する。二次側の「EPIC2ACQ07」は、同期整流、出力電圧制御、USB PD 3.1プロトコルの管理を担う。

　入力電圧は90〜264VACで、最大28V／5Aの出力に対応する。また、フォトカプラーを使用しないデジタル絶縁技術を採用した。フォトカプラーやデジタルアイソレーターの代わりに、高速かつ超低遅延のデジタルフィードバックループを内蔵することで、過渡応答性能と信頼性の向上を図っている。

　140W USB-C PD 3.1リファレンスデザインは既に提供を開始している。