查看原文
其他

聚能创芯推出LLC架构140W氮化镓电源方案

充电头网编辑部 充电头网 2022-04-30


百瓦USB PD充电器是市场上的新宠,单口最大可输出100W功率,并且支持双口功率盲插,同时还支持多个设备同时快速充电,实用性非常优秀。正因为性能强大,功能全面,被广大消费者接受,逐渐成为USB PD市场的主要出货功率。

 

针对日益壮大的百瓦快充市场,氮化镓器件原厂聚能创芯推出了一款LLC拓扑的140W开关电源,使用氮化镓开关管用于PFC升压和LLC谐振,并且使用碳化硅二极管作为PFC升压整流。

 

这款电源方案采用了高度集成的MPS HR1211二合一主控芯片,内部集成PFC和LLC控制器,可实现精简的电源设计。实测电源方案尺寸为70*60*22.5mm,功率密度达到1.47W/cm³,配合二次降压电路可实现多口大功率USB PD应用,或直接连接输出线,用于笔记本等设备供电。

 

一、聚能创芯140W氮化镓电源参考设计外观

 


聚能创芯140W氮化镓电源参考设计采用三块小板与大板的组合方式。其中两块小板分别焊接滤波电容,另一块小板焊接输入滤波器件。

 


背面可以看到两颗整流桥,氮化镓开关管,电源采用MPS HR1211+MP6924A组成高效率LLC电源,HR1211内部集成PFC和LLC控制器,MP6924A用于输出同步整流。聚能创芯的增强型氮化镓器件可以使用HR1211直驱,无需外置驱动器。

 


使用游标卡尺测量电源长度约为70mm。

 


电源宽度为60mm。

 


电源厚度约为22.5mm。

 


测得这款140W电源方案重量为114.9g。

 


这款140W的电源方案和100W多口氮化镓电源的体积接近。

 

二、聚能创芯140W氮化镓电源参考设计解析

 

聚能创芯140W氮化镓电源使用了MPS HR1211二合一控制器,芯片内部集成PFC和LLC控制器,PFC控制器支持根据负载联动,以获得优秀的待机功耗和转换效率表现。

 


聚能创芯140W电源方案正面一览。

 


聚能创芯140W电源方案背面一览。

 


输入端小板焊接输入保险丝,共模电感,X电容和Y电容等器件。

 


输入端两颗Y电容均来自特锐祥。

 


电路板一侧为滤波电感,薄膜滤波电容和PFC升压电感。

 


另一侧为LLC谐振电容,谐振电感和LLC变压器。

 


输出采用固态电容滤波,焊接在垂直的小板上,节省PCB面积。

 


PFC升压输出滤波采用四颗永铭KCX系列高压电容并联。

 


输入端整流采用沃尔德WRLSB80M整流桥,使用两颗均摊发热。

 


电源主控芯片采用MPS HR1211,是一颗多模式PFC和电流模式LLC二合一控制器,将传统芯片方案需要2-3颗芯片才能实现的功能集成在一颗芯片内部,PFC控制器支持CCM和DCM工作模式。

 


HR1211采用数字控制内核,支持高压启动和智能X电容放电,PFC级支持最高250KHz工作频率,LLC级内置600V半桥驱动器,内部集成自举二极管,工作频率高达500KHz,支持丰富的保护功能。

 


PFC升压采用聚能创芯CGL65R150B氮化镓开关管,CGL65R150B是一款耐压650V,导阻120mΩ的增强型氮化镓开关管,支持超快开关,具有低栅极电荷和输出电荷,支持开尔文源极,符合JEDEC的标准级应用认证。

 


聚能创芯CGL65R150B采用PQFN8*8封装,适用于高压AC/DC转换,可用在140W功率段PFC主功率开关管,240W功率段 LLC主功率开关管。

 


PFC升压整流管采用美浦森 MSM06065G1 碳化硅二极管,采用DFN5*6封装。碳化硅二极管具有极低的反向恢复恢复电流,能够降低反向恢复电流带来的EMI辐射和效率降低,从而提升电源的转换效率。

 


LLC半桥使用两颗聚能创芯CGK65R400B 氮化镓开关管,聚能创芯CGK65R400B是一款耐压650V,导阻350mΩ的增强型氮化镓开关管,支持超快开关,具有低栅极电荷和输出电荷,支持开尔文源极,符合JEDEC的标准级应用认证。

 


聚能创芯CGK65R400B采用PQFN5*6封装,适用于高压AC/DC转换,可应用在30W功率段反激主功率开关管,120W LLC主功率开关管。

 


贴片Y电容来自特锐祥。

 


LLC同步整流控制器为MPS MP6924A,MP6924A是一颗双路LLC同步整流器,具有更强的抗干扰度和快速关断功能,可兼容CCM/DCM模式。

 


LLC同步整流使用两颗AON6292。

 


输出固态电容两颗并联,470μF 35V。

 


1018光耦用于输出电压反馈。

 

充电头网总结

 

聚能创芯140W 氮化镓电源采用LLC拓扑,固定电压输出,可用于多口快充和笔记本电脑电源应用。电源内部采用MPS HR1211二合一控制器,搭配聚能创芯氮化镓器件实现了高集成化的开关电源设计,同时更加节能,满足高能效要求。

 

聚能创芯已经推出了多款氮化镓器件,可应用于不同功率范围的充电器中。聚能创芯可为PD快充,新能源发电,数据中心,5G通讯等提供全部国产化的氮化镓功率器件产品和电源解决方案。


相关阅读:

1、聚能创芯推出240W氮化镓电源方案,支持USB PD3.1快充

2、聚能创芯为GaN快充领域提供了纯国产技术解决方案

3、聚能创芯推出5款快充专用氮化镓功率器件

4、聚能创芯CGL65R190B氮化镓器件获柚能65W快充应用




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)快充电容快充MOS


「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、亚成微诚芯微必易微杰华特华源沁恒芯海天德钰瑞芯微恒成微英诺赛科纳微威兆微硕能华诺威贝特MDD沃尔德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