65W功率的充电器,是体积与功率的平衡点,不仅体积小巧,对手机快充和笔记本供电支持也非常友好,是现阶段市面上普及的一个主流功率。65W的单口充电器,使用了氮化镓以后,能够降低散热要求,并且开关频率提升,体积可以做到很小巧。
驰衡科技是一家专业的电源芯片代理以及电源方案商,代理快充常用芯片,并且提供快充方案,为多家知名客户提供快充电源方案。充电头网拿到了驰衡科技推出的一款65W氮化镓快充方案,采用镓未来氮化镓器件,支持单C口输出,板端功率密度达1.93W/cm,与相同功率的氮化镓合封方案不相上下。
据悉,这款快充方案采用反激准谐振架构,输入支持90-V宽电压,输出具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A和20V3.25A五组固定电压档位。方案中使用了镓未来的Cascode氮化镓功率器件,峰值转换效率高达94.81%。
一、驰衡科技65W氮化镓快充参考设计外观
驰衡科技65W氮化镓快充参考设计采用三块PCB焊接的组合方式,整流桥以及氮化镓功率器件布置在两块PCB上,将发热元件远离,避免积热的同时,提高整体空间利用率。
驰衡科技65W氮化镓快充参考设计一览,协议小板垂直焊接,节省PCB空间。
电路板背面一览,得益于使用了镓未来Cascode氮化镓功率器件,兼容传统硅器件的控制器,可简化氮化镓功率器件的驱动电路。
使用游标卡尺测量驰衡科技65W氮化镓快充长度为48.6mm。
宽度为27.14mm。
高度为25.55mm,根据体积计算功率密度达到了1.93W/cm。
把这款65W氮化镓快充参考设计放在手上,直观感受非常小巧。
测得这款65W氮化镓参考设计重量仅为47克。
二、驰衡科技65W氮化镓快充参考设计解析
得益于Cascode氮化镓技术在USBPD快充上面的应用,就像传统硅器件一样简单,无需专门的氮化镓驱动芯片等,大大降低了氮化镓的应用门槛。
这款氮化镓快充采用三段式设计,高低压层次分明,左侧是同步整流及协议小板,右侧是输入整流及滤波电路。
焊接电解电容的小板,背面是两颗整流桥。使用两颗整流桥将发热均分,并且远离其他发热元件,简化散热设计。
交流输入端有延时保险丝,X电容,两级共模电感。整流桥焊接在垂直的小板上。
初级滤波电容采用永铭KCX系列快充专用电容,使用三颗滤波。
输入滤波电路设置在电容的空位中,充分利用空间。
变压器在高压侧与低压侧中间,使用绝缘胶带严密包裹,次级采用多层绝缘线。
输出侧一览,垂直小板焊接协议芯片和USB-C母座,简化主PCB设计,并立体利用空间。输出侧两颗滤波电容采用贴片焊接。滤波电容来自永铭,VPX系列贴片固态电容,25VμF,两颗并联。
输入整流桥来自沃尔德,型号WRMSB40M,4AV,使用两颗以均摊发热。
主板贴片元件面一览,得益于镓未来氮化镓功率器件的应用,初级电路得到显著简化。
主控芯片采用安森美NCP,这颗控制器支持高频开关,在氮化镓快充中应用非常广泛。
氮化镓功率器件来自镓未来,型号为G1N65RB,耐压V,标称导阻mΩ,栅极耐压支持18V,可使用传统硅MOS驱动,相比增强型氮化镓,大大简化栅极驱动电路设计。
镓未来G1N65RPB规格资料。
用于反馈调节输出电压的EL光耦,Y电容采用贴片串联,以减小体积。
同步整流控制器丝印。
输出同步整流管来自AOSMD,AONS,NMOS,耐压V,导阻7mΩ,DFN5*6封装。
输出侧一览,协议小板垂直焊接,可简化主PCB设计,并充分利用空间。
协议芯片采用慧能泰HUSB,这是一颗高性能高集成度的快充协议芯片,适用于适配器,车充及移动电源应用。
USB-C母座采用过孔焊接,黑色胶芯。
充电头网总结
65W氮化镓快充依旧是出货的主流规格,简化的设计、成本优势以及稳定的供应成为快充方案的首要追求。使用耗尽型氮化镓功率器件,能够简化快充设计,减少器件数量,提升快充的性价比。
驰衡科技推出的65W氮化镓快充解决方案,使用高频控制器搭配镓未来耗尽型氮化镓功率器件,电路精简,方案成熟。即可用于单口宽电压输出,也可固定电压输出搭配二次降压进行多口设计,使用灵活。
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