近期，碳化硅(SiC)功率器件與IC解決方案領先供應商瞻芯電子與Cambridge GaN Devices(CGD)合作，基于成熟的2.5kW CCM模式圖騰柱無橋PFC參考設計，僅簡單改動：把原功率器件換成集成驅動和GaN器件的ICeGaN®產品，其測試表現穩定，效率高達98.7%。該方案的成功，不僅再次驗證了基于模擬控制芯片（IVCC110x)的圖騰柱PFC電路的簡單、高效，而且表明ICeGaN®產品良好的易用性和卓越可靠性。

Cambridge GaN Devices(CGD)是一家無晶圓氮化鎵(GaN)功率器件生產商，致力于開發節能高效GaN功率管和IC。該公司專利產品ICeGaN®通過高度的集成化，極大地簡化設計流程，加速產品落地。

圖1：方案實測效率曲線圖

CGD技術市場與業務拓展總監 Di Chen 表示：

“瞻芯電子現有的2.5kW圖騰柱PFC參考設計方案是基于TO-247封裝， 通過一塊半橋適配子板，替換為ICeGaN® P2系列的25mΩ GaN IC，在不修改驅動、控制策略、電路拓撲的情況下，即可正常運行。測試結果證明了ICeGaN® 能大幅縮短工程師學習和新品開發周期，加速GaN在大功率電源設計的導入和產品落地。同時，也對瞻芯電子的CCM PFC控制器芯片IVCC1104的高性能和極致性價比，印象非常深刻。”

瞻芯電子首席技術官葉忠博士評價：“ICeGaN®器件在2.5kW圖騰柱PFC中首次上電就能工作，開關波形干凈，盡管其DFN封裝需通過TO247-4適配板焊接至主功率版，且柵極驅動和驅動電源走線較長，但從空載到滿載均未發現異常或直通現象，展現出極強的抗噪性、易用性與高效能。這個項目的demo成功，再一次展現出瞻芯電子CCM TTP PFC控制芯片在適配寬禁帶半導體器件，包括SiC MOSFET和GaN FET，以實現下一代高性能電源方案的便捷性和高效性。”

基于IVCC1104和ICeGaN的2.5kW PFC方案

這款方案選用簡單、高效的圖騰柱PFC拓撲，采用模擬PFC控制芯片，搭配SiC或GaN功率器件作為高頻開關管，都能大幅簡化器件選型，降低物料成本，加快電源產品的開發速度，因此已開發出多種衍生PFC電源方案，功率范圍覆蓋330W~3000W，并展示出優秀的性能、效率表現。

圖２：２.５ｋＷ圖騰柱PFC方案樣機

圖3：圖騰柱無橋PFC工作原理

主控芯片：采用模擬圖騰柱PFC控制芯片IVCC1104，內置高速、精確、可靠的模擬控制器，相比于數字控制芯片，封裝更緊湊(16pin)，無需編程調試，還能解決一系列控制難點，保障開關電源方案的高效率、高可靠性，助力產品快速開發與推廣。

圖4：２.５ｋＷ圖騰柱PFC主控制板

高頻開關管：選用ICeGaN® IC（CGD65C025SP2）將柵極接口電路、保護功能與主功率管單片（650V/25mΩ GaN HEMT）集成，可直接和瞻芯電子IVCR1401驅動或市售通用Si/SiC驅動芯片兼容，只需進行簡單的改動就可以無縫替換傳統的Si器件，實現效能提升。 

圖4：ICeGaN® IC產品

測試環境介紹

在瞻芯電子的2.5kW圖騰柱PFC方案中，把原650V SiC MOSFET換裝ICeGaN® IC產品CGD65C025SP2，并沿用柵極驅動IVCR1401芯片。

圖5：ICeGaN® IC產品在原方案應用

空載啟動波形：

點評：空載啟機的電流無異常大電流，波形比較平滑。

負載1250W，Vin_AC=115V空載上電測試波形：

負載2500W，Vin_AC=230V空載上電測試波形：

點評：與使用瞻芯SiC MOSFET一樣，AC電流過零點的波形都非常平滑，無尖峰和明顯的臺階，IVCC110x的專利過零點技術在此體現的很好。

圖6：PFC方案功率因數

圖7：PFC方案THD諧波數據

該方案驗證成功，再次表明IVCC1104芯片不論搭配碳化硅(SiC)器件或氮化鎵(GaN)器件，都能極大的縮短工程師開發產品的周期，降低應用門檻，帶來更大的項目收益。

相關閱讀：

瞻芯電子最新圖騰柱PFC控制芯片IVCC1104，助力高效電源開發

關于Cambridge GaN Devices

Cambridge GaN Devices（CGD）專注氮化鎵晶體管與集成電路的設計、開發及商業化，以顛覆性技術推動能效提升與器件小型化。我們致力于通過易于部署的高效氮化鎵解決方案，將創新融入日常生活。CGD的ICeGaN®技術已通過量產驗證，公司正依托成熟的制造與客戶合作網絡加速規模化擴張。作為孵化自英國劍橋大學的一家無晶圓廠企業，創始人兼CEO Giorgia Longobardi博士與CTO Florin Udrea教授始終與該校享譽全球的高壓微電子與傳感器研究組（HVMS）保持緊密聯系和合作。憑借對創新的持續投入，CGD構建了強大且不斷擴展的專利組合，為ICeGaN技術提供全方位保護。團隊深厚的電力電子技術積淀與商業洞察力，已成為其專有技術獲得市場廣泛認可的核心驅動力。

關于瞻芯電子

上海瞻芯電子科技股份有限公司（簡稱“瞻芯電子”）是一家聚焦于碳化硅(SiC)半導體領域的高科技芯片公司，2017年成立于上海臨港。公司致力于開發碳化硅功率器件和模塊、驅動和控制芯片產品，并圍繞碳化硅(SiC)應用，為客戶提供一站式解決方案。瞻芯電子是中國第一家自主開發并掌握6英寸碳化硅(SiC)MOSFET產品以及工藝平臺的公司，擁有一座車規級碳化硅(SiC)晶圓廠，標志著瞻芯電子進入中國領先碳化硅(SiC)功率半導體IDM公司行列。

瞻芯電子將持續創新，放眼世界，致力于打造中國領先、國際一流的碳化硅(SiC)功率半導體和芯片解決方案提供商。