VIPERGAN50是VIPerPLUS系列首款可在宽工作电压（9 V至23 V）下提供高达50 W功率的产品。这也是我们首款采用氮化镓(GaN)晶体管的VIPer器件。得益于650 V GaN器件，VIPERGAN50在自适应间歇工作模式(burstmode) 开启的情况下，待机功耗低于30 mW。此外，该器件的保护功能可提高稳健性并有助于减少所用的物料。QFN5x6 mm封装也使其成为业内同等功率输出中封装最小的器件之一。VIPERGAN50已批量供货，配有USB-PD供电端口的开发板也即将面世。

为何选择QR ZVS反激式转换器？
应用不断需求更高的功率密度

【越来越小的充电器】

在2002年11月的应用笔记AN1326 中，我们解释了工程师经常在电视和其他电器的开关电源(SMPS)中使用准谐振(QR)零电压开关(ZVS)，也称为谷底开通。这在今天仍然适用，该拓扑结构正出现在更多产品中。其原因在于，功率密度每过十年就变得越来越高。例如，电视现在像素更高，功耗要求也更严格。同样，虽然50 W充电器并非新产品，但消费者需要的是从外观和感觉上都不像板砖一样巨大，且能给笔记本电脑、平板电脑、手机和其他设备快速充电的产品。

QR ZVS反激式转换器不断需求更高效率
业界经常选用准谐振转换器主要是因为它的效率较高。传统PWM转换器中，在电压最高时开启器件，这会导致功率损耗随开关频率的增加而增加。工程师可使用缓冲电路缓解此类情况，但提高效率的最佳方法是软开关，这意味着在电压或电流为零时进行开关。为此，通过谐振（电感-电容或LC）将方波信号转换为正弦波形。在ZVS中，启动发生在曲线底部或谷底。多年来，工程师试图提高QR ZVS反激式转换器效率，而GaN正好给出一个新答案。

现在为何选择VIPERGAN50？
GaN晶体管

【VIPERGAN50】

VIPERGAN50使用与MASTERGAN系列相同的650 V GaN晶体管，因此具有类似优势。例如，GaN高电子迁移率意味着该器件可适用于高开关频率。因此，该器件可承受更大负载，同时减少损耗。有鉴于此，GaN可用于制造可输出更高功率，同时整体尺寸更小的电源。作为此类别的首款产品，VIPERGAN50还具有高度象征意义。随着意法半导体持续将GaN视为重点，我们将使用具有更高规格的晶体管。因此，业界可期待未来的VIPERGAN型号具有更高的输出功率。


多模式操作
新器件可通过多模式操作优化其性能。简而言之，VIPERGAN50可根据其负载调整其开关频率。在重负载期间，准谐振电路可将GaN的导通与变压器去磁（ZCD引脚）同步，最大限度地减少损耗。同样，重负载载或中等负载会触发跳谷底。概括而言，负载降低时，晶体管可跳过一个或多个谷底。在这种情况下，开关频率会降低以限制损耗。

同样，频率折返模式可在中等和轻负载期间降低频率，但确保其保持在某个阈值以上以防止噪声。最后，在轻载或空载时，间歇工作模式可将开关频率限制在几百赫兹，同时保持恒定峰值电流以防止噪声。在最后一种模式下，VIPERGAN50功耗低于30mW，静态电流仅为900 µA。因此，新器件可助力满足要求更高能效以节省全球资源的新环境法规。

【VIPERGAN50多模式操作】

保护功能
传统上，工程师添加外部器件以提供安全功能并保护其电路。VIPERGAN50可极大提高效率，这意味着意法半导体有空间容纳更多的安全功能。因此，设计师在电路板上需要更少的组件，从而减少所用物料。举例而言，新器件是VIPer Plus系列中首款提供输入过压保护(iOVP)以防止突然电压尖峰的器件。同理，brown-in/brown-out功能通过设置启动运行和停止运行的最小输入电压监控电源电压，以保护系统免受不可靠电源的影响。这些功能的优先级高于更常见的过温和过载/短路保护。