前言
随着氮化镓器件性能的不断提升,更高开关频率以及平面变压器等元器件小型化设计的应用,使充电器的体积不断缩小。聚能创芯克服了高频应用下的串扰、EMI等问题,充分利用了氮化镓的高频特性优势,基于全套自研氮化镓器件,推出了两款300KHz高频氮化镓快充的参考设计,为快速发展的充电器市场提供了更小尺寸、更优性能、更有竞争力的产品。
聚能创芯65W氮化镓2C1A高频快充方案
聚能创芯推出了一款ACF有源钳位反激架构的65W氮化镓2C1A快充方案,内置两颗聚能创芯的氮化镓器件,实现了300KHz的工作频率,体积54*29*22mm,裸板功率密度达到1.78W/cm³。这款参考设计为双口设计,可同时为多台设备充电,具有很强的实用性。
聚能创芯65W快充模块正面设有多块小板,可以充分利用空间提高功率密度。中心区域小板上设有开关电源PWM控制器以及氮化镓开关管、平面变压器(四川经纬达)。输出端小板通过连接针脚连接及支撑,焊接USB-C、USB-A母座。
主板背面设有整流桥、光耦、贴片Y电容、同步整流管、降压协议芯片以及外挂MOS管等器件。
和苹果61W充电器对比,体积优势巨大。
模块功率密度达1.78W/cm³,拿在手上显得非常小巧。
这款电源方案的主开关管采用聚能创芯CGL65R190B,这是一款耐压650V,导阻170mΩ的增强型氮化镓开关管,支持高频开关,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CGL65R190B采用PQFN8*8封装,可应用在65-120W功率段反激主功率开关管,100W功率段 PFC主功率开关管,200W功率段LLC主功率开关管。
另一颗钳位管同样来自聚能创芯,型号为CGK65R400B,是一款耐压650V,导阻300mΩ的增强型氮化镓开关管,支持高频开关,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。
聚能创芯推出的这款65W氮化镓快充方案基于聚能创芯的CGL65R190B和CGK65R400B两款氮化镓功率器件开发,两款氮化镓器件均为增强型氮化镓开关管,驱动兼容广泛,可以方便的与多种控制器组合应用,充分发挥氮化镓的高频高性能优势,提升电源产品的效率,提高功率密度。此款65W氮化镓快充方案内置杰华特JW1550主动钳位控制器,搭配安森美NCP51530驱动器,驱动两颗聚能创芯的氮化镓开关管,实现高效率的电源转换。同步整流控制器来自德州仪器,为固定电压输出,输出通过两路智融SW3516H进行降压输出,满足双C口盲插,使用非常方便。
聚能创芯120W氮化镓2C高频快充方案
聚能创芯推出了一款120W 氮化镓2C快充的参考设计方案,采用PFC+反激架构设计,工作频率达到了300KHz,体积为55*55*20mm,裸板功率密度达到2W/cm³,实现了转换效率、体积与成本的平衡。这款参考设计为双口设计,支持单口100W输出,双口同时输出时,功率均分为两路60W输出,可同时为两台笔记本充电,设计非常实用。
聚能创芯120W氮化镓快充DEMO正面设有多块小板,EMI滤波电路器件、电容、平面变压器(四川经纬达)、USB-C母座等均焊接在小板上,可充分利用空间,提高模块功率密度。
主板背面设有整流桥、开关电源初次级控制器、MOS管、光耦、贴片Y电容、MCU等器件。
和苹果140W快充对比,要小很多。
拿在手上的大小直观感受。
PFC升压开关管采用聚能创芯CGL65R120C,这是一款耐压650V,导阻90mΩ的增强型氮化镓开关管。
聚能创芯CGL65R120C资料信息。
开关电源初级开关管采用聚能创芯CGL65R190B。
聚能创芯推出的这款120W氮化镓快充电源方案基于聚能创芯自家的氮化镓器件设计。在PFC电路中使用了一颗90mΩ导阻的CGL65R120C氮化镓开关管,搭配安森美NCP1616进行PFC功率因数校正,在反激电路中使用了一颗170mΩ导阻的CGL65R190B氮化镓开关管,搭配安森美NCP1342实现固定电压输出。此款电源方案为固定电压输出,并通过二次降压电路进行降压输出,可实现单口100W,双口60W输出,能满足两台笔记本同时充电需求。这款电源方案具备完善的保护功能,支持宽范围电压输入,并接受客户需求定制。
充电头网总结
聚能创芯两个高频方案分别使用了CGK65R400B、CGL65R120C、CGL65R190B三款氮化镓器件,设计上充分发挥了聚能创芯氮化镓器件的高频、高性能优势。聚能创芯300kHz 氮化镓快充电源,在市面上普遍的100kHz 氮化镓快充的基础上,进一步减小了电源体积,同时保持了高效率。
与传统硅器件快充相比,体积减小了30-50%,体现了氮化镓器件在下一代高频电源应用中远优于硅器件的优势。在充分满足时下市场手机、平板、笔电等设备对于大功率小体积快充的需求同时,为氮化镓在其他领域的高频应用打下了坚实的基础。
评论 (0)