查看原文
其他

南芯推出65W合封氮化镓芯片,功率密度创新高

充电头网 充电头网 2022-04-22


南芯半导体是氮化镓快充控制器、同步整流控制及协议芯片一站式供应商。南芯推出的初级反激控制器SC3021和SC3022系列,支持直驱E-MODE氮化镓,无需外置驱动器,有效简化了氮化镓快充初级设计,并获得了绿联努比亚REMAXQCYTEGICPANFORE科讯古石创富源等知名品牌和电源厂商采用。


南芯不断创新,将氮化镓开关管,驱动器和反激控制器全部集成在一个封装内部。抑制了独立器件走线寄生参数对氮化镓高开关频率带来的振铃,在提高电源转换效率的同时提高了可靠性,一举多得。

 

在推出高集成度的氮化镓合封芯片SC3050/SC3056之后,南芯推出了支持65W功率的SC3057氮化镓合封芯片。65W是目前氮化镓快充主流的一个功率,体积小巧,笔记本和手机都能使用,也属于竞争最激烈的功率段。南芯基于SC3057合封氮化镓芯片推出了一款高集成度小体积的65W氮化镓快充参考设计,下面大家一起来看看吧。

 

一、南芯65W合封氮化镓快充方案展示

 


南芯SC3057参考设计采用两块PCB焊接组合,在提高空间利用率的同时,将氮化镓合封芯片与整流桥分开散热,避免局部积热。两块小板的设计,降低了生产难度,也有助于降低成本,加快出货。



首先是输入端一览,AC输入经过保险丝,共模电感,X电容后送至整流桥。滤波电容采用中元品牌,27μF 400V,共使用四颗,总容量108μF。

 


南芯SC3057参考设计将合封氮化镓器件,变压器,电解电容焊接在一块小板上,缩短功率路径环路,减小干扰。电解电容靠外壳布置,加强散热,延长电容寿命。

 


输出侧面一览,变压器采用绝缘胶带严密包裹,并且与USB-C母座之间有足够的安全距离。

 


变压器放置在两块电路板夹角处,便于涂胶固定及散热。

 


合封氮化镓器件所在的小板,得益于南芯SC3057优化了走线设计,参考设计的功率路线和控制走线分开,简化PCB走线设计。通过图片可以看到功率环路非常小,降低了EMI辐射,并优化电气性能,优化氮化镓快充电路设计。



整流桥和协议芯片小板,由于采用了两块小板的设计,加上高集成度方案,电路显得非常清爽,绝缘隔离间距十分充分。



使用游标卡尺测量参考设计长度为36.8mm。



测量宽度为31.5mm。



厚度为29.8mm,计算板端功率密度约为1.88W/cm³。

 


与苹果61W充电器进行对比,体积对比非常强烈。

 


放在手心,看起来十分小巧。

 


南芯SC3057合封氮化镓参考设计重量为45克。

 

二、南芯65W合封氮化镓快充方案解析

 

  

首先介绍的是这款参考设计的核心器件,SC3057合封氮化镓芯片。南芯SC3057将高性能多模式反激控制器、氮化镓驱动、氮化镓开关管、供电和保护等电路集成在一颗散热增强的QFN6*8封装内部。通过合封来简化外部元件数量,并消除传统驱动走线寄生参数对高频开关的影响。

 


南芯SC3057采用了功率走线和控制走线分开的设计,降低高频开关对控制回路的影响,并通过优化的焊盘设计,优化充电器走线设计与电气性能,简化设计开发。南芯SC3057内置165mΩ氮化镓开关管,支持175KHz开关频率,并支持X电容放电。

 


南芯这款参考设计采用反激宽电压输出设计,一颗1019光耦用于输出电压反馈调节功能。

 


变压器下方是南芯SC3503同步整流控制器,SC3503是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。

 


南芯SC3503是一颗成熟的同步整流控制器,已经应用于绿联30W PD快充氮化镓充电器征拓65W 2C1A氮化镓充电器倍思65W氮化镓插座努比亚小黄人65W双口氮化镓快充等众多产品中。

 


协议芯片采用南芯SC2151A,是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器,内部集成反馈环路,支持最新的Type-C和PD3.0标准,同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议,适用于各类PD快充应用。

 

 

南芯SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核,集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层,及VCONN供电。

 

此外,南芯SC2151A针对快充适配器方案内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路,为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。

 

充电头网总结

 

南芯新推出的SC3057氮化镓合封芯片,是一颗支持65W输出功率的高性能合封氮化镓芯片。SC3057延续了南芯合封氮化镓的独特走线设计,将功率走线和控制走线分开。简化氮化镓充电器的设计,降低氮化镓快充的开发难度,助力实现小体积高效率的氮化镓快充设计。

 

南芯目前具有合封氮化镓芯片、同步整流控制器以及PD协议芯片完整的氮化镓快充产品线,并实现了全面国产化,可以为客户提供一站式快充解决方案。南芯全部国产化的电源芯片,为快充和开关电源提供了小体积高能效的解决方案。



温馨提示

充电头网

2021(秋季)USB PD&Type-C亚洲展

将于11月26日在中国-深圳举办  

老朋友一个不少,新朋友纷至沓来!
👇报名参加请戳下图👇



以下热门话题可以点击蓝字了解,也可以在充电头网微信后台回复如下关键词获取专题


「技术专题」

GaNSiCLLCUSB PD、 USB PD3.1QCVOOCDFHQiPOWER-Z


「拆解汇总」

1800篇拆解无线充拆解PD充电器拆解移动电源拆解PD车充拆解充电盒拆解、氮化镓快充拆解100W充电器拆解100W充电宝拆解手机快充拆解18W PD快充拆解20W PD快充拆解30W PD快充拆解大功率无线充拆解PD插线板拆解


「优质资源」

充电器工厂氮化镓快充工厂充电宝工厂户外电源工厂无线充工厂快充芯片电源芯片(内置MOS)升降压芯片(充电宝)、升降压芯片(车充)多口快充芯片充电宝协议芯片无线充芯片充电盒芯片(有线)充电盒芯片(无线)快充电容氮化镓快充20W PD快充30W PD快充


「原厂资源」

英集芯智融南芯东科芯茂微茂睿芯硅动力环球美思迪赛富满-云矽、亚成微诚芯微必易杰华特沁恒芯海天德钰瑞芯微恒成微英诺赛科纳微威兆微硕诺威MDD丰宾永铭科尼盛洲宇电子特锐祥美芯晟伏达贝兰德微源芯仙方案


连接器资源

超讯


「快充工厂」

航嘉古石华科生、鹏元晟瑞嘉达奥海


「品牌专区」

苹果华为小米OPPOvivo荣耀三星mophie绿联ANKER紫米TRüKE充客倍思ZENDURE、爱国者航嘉


「展会报道」

USB PD亚洲展无线充亚洲展果粉嘉年华香港展AirFuel无线充电大会CES展会


商务合作联系:info@chongdiantou.com


您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存