华源半导体推出两套65W氮化镓快充参考设计

USB PD快充是近年来非常流行的充电方式，其优秀的兼容性可以使一个充电器为手机，电脑等多种设备供电，氮化镓技术的加入，显著缩小了充电器的体积，让充电器可以更小，同时支持更多的输出接口。

华源半导体推出了两款氮化镓65W快充方案，分别为时下的合封方案和控制器加氮化镓的方案。合封方案能够有效降低寄生参数对高频开关的影响，获得更高的转换效率和更优秀的可靠性。

一、65W合封氮化镓快充方案

华源半导体推出了HYC3655合封氮化镓控制器，内置165mΩ导阻的氮化镓开关管，支持65W合封氮化镓充电器使用。

华源半导体65W合封氮化镓快充参考设计一览，输入端设有保险丝，X电容和共模电感，变压器右侧是PWM芯片供电电容。

变压器次级输出线直接焊接到同步整流小板上，USB-C母座也焊接在小板上，提高空间利用率，节省电路板面积。

电路板背面是整流桥和华源半导体氮化镓合封芯片HYC3655，整套快充方案非常精简。

华源半导体氮化镓合封芯片HYC3655特写。

华源半导体 HYC3655是一颗DFN8封装的氮化镓合封芯片，采用智能数字多模式控制，支持峰值电流控制模式，重载下采用CCM模式运行，内部集成高压GaN开关管，过载保护周期56mS，支持抖频改善EMI性能，自适应的栅极驱动器可平衡开关损耗及EMI。

HYC3655内部集成650V耐压，165mΩ导阻的氮化镓开关管，开关频率为89KHz。

HYC3655支持输出过压保护，支持变压器磁饱和保护，支持芯片供电过压保护，支持过载保护，支持输出电压过压保护，支持片内过热保护，支持电流取样电阻开路保护，待机功耗小于75mW，具有低启动电流。

同步整流控制器为华源半导体 HY913B，是一颗数字自适应多模式低侧同步整流控制器，无需辅助绕组供电。

华源半导体HY913支持DCM、CCM、PFM和QR多种工作模式，供电电压范围为3-25V，具有自适应预关闭驱动以加快关闭过渡，支持可选的最小关断时间，启动时驱动下拉，10nS关断延时，轻载时Green Mode关闭驱动等功能。

HY913系列同步整流控制器共有三款型号，对应不同的最小导通时间和最小关断时间。

测得华源半导体65W合封氮化镓快充方案的长度为46.85mm。

宽度为36.76mm。

厚度为21.34mm。

与苹果30W充电器体积对比，华源65W合封氮化镓快充方案具有明显的体积优势。

二、65W氮化镓快充方案

另一款华源半导体的65W氮化镓快充方案为华源支持直驱GaN的控制器与氮化镓器件的组合，采用两块电路板组合焊接，将热源分开，降低局部温升。

充电器由两块电路板组成，垂直一块小板上焊接保险丝，共模电感和X电容，背面焊接整流桥，左侧连接变压器次级，USB-C输出接口和滤波电容等。

华源65氮化镓快充方案输入端采用四颗永铭KCX高压滤波电容，33μF400V，变压器严密缠绕绝缘胶带，放在两块电路板之间的夹角中。

焊接变压器的小板背面是华源半导体初级控制器和英诺赛科氮化镓开关管，华源HY3655H支持直驱氮化镓开关管，无需外置驱动器等器件，外围电路精简。

另一块小板焊接整流桥，光耦以及同步整流控制器。

测得这款氮化镓电源方案长度为36.27mm。

宽度为34.32mm。

高度为30.73mm。

华源HY3655多模式反激控制器，采用SOIC-7封装，内置氮化镓驱动器支持直驱。

华源HY3655是一颗支持数字多模式控制的反激控制器，内置高压启动，氮化镓驱动器。支持峰值电流控制模式，支持抖频改善EMI性能，自适应的栅极驱动器可平衡开关损耗及EMI，内置6.2V钳位用于氮化镓栅极驱动。

HY3655支持输出过压保护，支持变压器磁饱和保护，支持芯片供电过压保护，支持过载保护，支持输出电压过压和输入brown-in/out保护，支持片内过热保护，支持电流取样电阻开路保护，待机功耗小于20mW。

HY3655分为3款器件，HY3655E开关频率为89KHz，HY3655H开关频率为130KHz，HY3655X开关频率为200KHz，适用于USB PD适配器和电源适配器应用。

氮化镓开关管采用英诺赛科INN650DA260A，这是一颗耐压650V的氮化镓高压单管，瞬态耐压750V，得益于工艺改进，相比英诺赛科之前的氮化镓器件，性能有明显的提升，适用于65-120W的反激架构，120-200W的LLC架构。

INN650DA260A支持超高开关频率，无反向恢复电荷，具有极低的栅极电荷和输出电荷，符合JEDEC标准的工业应用要求，内置ESD保护，符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。

英诺赛科INN650DA260A采用DFN5*6封装，相比DFN8*8，体积明显减小，功率密度有较大提升。可用于开关电源、DC-DC转换、图腾柱PFC、电池快充、高能效高功率密度功率转换应用。

次级同步整流控制器采用HY903，是一颗SOT23-6封装的数字控制同步整流控制器，支持使用功率NMOS代替肖特基二极管提升电源效率。

HY903同步整流控制器支持低侧同步整流，无需辅助线圈，支持DCM，CCM，频率调制和反激，支持2.8-25V供电电压范围，耐压高达120V。高电流驱动能力适配多种同步整流管。栅极驱动电压钳位为8V，支持自适应预关闭驱动器加快关闭过渡，支持可选的最小关断时间，芯片内部集成自供电，最低输出电压可低至2.8V，同时具有低静态电流。

充电头网总结

华源半导体推出的两款65W氮化镓USB PD快充设计，分别采用了华源自主研发的氮化镓合封芯片和内置氮化镓驱动的电源主控芯片，并搭配华源同步整流控制器，使用数字多模式控制，提供了高效而智能的电源解决方案。

通过两款电源方案可以看出，使用氮化镓合封芯片能够有效简化电源的初级电路，有助于小体积高密度的快充设计。使用内置氮化镓驱动的控制器，能够搭配不同的氮化镓器件使用，满足多种功率的应用。

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