英诺赛科联合恩智浦开拓了一款150W氮化镓电源方案,这款电源利用全套恩智浦的掌握器,PFC和LLC开关管利用英诺赛科的氮化镓功率器件,输出电压为21.5V,可用于条记本电脑供电或者独立降压的多口USB PD快充运用。电源方案的体积仅有655522mm,功率密度达到1.9W/cm³,并且具有95%以上的高效率。
这款氮化镓150W开关电源参考设计采取了PFC+LLC的电路架构,支持90-264V宽电压输入,空载功率小于80mW,内部采取恩智浦全套掌握器方案。主动桥式整流,二合一Combo掌握器和同步整流掌握器全部来自恩智浦,PFC升压开关管和LLC开关管采取英诺赛科的氮化镓开关器件。

实测这款150W氮化镓电源参考设计满载输出效率,在115Vac输入时,转换效率高于94%,230Vac输入时,转换效率高于95%。在230Vac输入下的空载损耗小于100mW。

一、150W氮化镓电源参考设计外不雅观
从正面可以看出,这款150W参考设计采取了4块小板垂直焊接在大板上的办法,增加电路板可用面积,提高空间利用率。四块小板分别是主动桥式整流,PFC开关管,LLC开关管和同步整流,穿插在PFC升压电感和LLC变压器之间。
由于利用多块小板焊接,以及利用了高集成度的恩智浦PFC+LLC二合一掌握器,这款150W参考设计的电路元件非常精简,大幅降落了电源方案调试生产工序。
利用游标卡尺实测电路板长度约为65mm。
利用游标卡尺实测电路板宽度约为55mm。
利用游标卡尺实测电路板高度为19.32mm。
重量为100.7g。
二、150W氮化镓电源参考设计电路解析
这款150W氮化镓电源,在低级利用了主动整流,以降落整流管压降带来的损耗。利用TEA2206T主动整流掌握器+TEA2017AAT PFC+LLC掌握器+TEA2095T同步整流掌握器的全套恩智浦电源方案,搭配英诺赛科新款INN650DA260A氮化镓器件,采取DFN56封装,实现高性能小体积的150W开关电源设计。
开关电源输入采取主动整流桥设计,以降落整流桥压降带来的损耗。利用主动整流,还免去了传统整流桥的散热哀求,使电源的设计更加紧凑。
恩智浦TEA2206T是一种有源桥式整流器掌握器,适用于采取MOSFET代替传统二极管桥中的两个低边二极管。通过把TEA2206T与低导阻高压外置MOSFET合营利用,可显著提高功率转换器的效率,由于范例的整流二极管正向传导损耗降落了50%。
电源内部采取恩智浦TEA2017掌握器,这是一颗集成了多模式PFC和数字配置的LLC二合一的掌握器,将两颗芯片整合在一起,可以同时输出PFC和LLC驱动旗子暗记,无需传统独立的两颗芯片。
恩智浦TEA2017AAT是一款数字化可配置LLC和PFC组合掌握器,用于高效谐振电源。它包括LLC和PFC掌握器功能。PFC经配置可在DCM/QR、CCM固定频率或支持所有操作模式的多模式下运行,优化PFC效率。TEA2017AAT能够构建一个完全的谐振电源,电源设计简便,组件数量少。TEA2017AAT采取小型窄条SO16封装。
TEA2017AAT数字架构基于高速可配置硬件状态机,确保可靠性、实时性。在电源开拓过程中,LLC和PFC掌握器的多种操作和保护设置都可以通过向设备加载新设置来进行调度,以知足特定的运用哀求。专有TEA2017AAT配置内容未经授权无法复制,配置安全得以担保。
与传统的谐振拓扑比较,TEA2017AAT由于采取LLC低功耗模式,在低负载时表现出非常高的效率。此模式在连续切换(也称为大功率模式)和间歇模式之间的功率区域内运行。
PFC升压开关管采取两颗英诺赛科 INN650DA260A并联。
LLC开关管采取两颗英诺赛科 INN650DA260A组成半桥,PFC开关管和LLC开关管均由TEA2017AAT掌握。
英诺赛科INN650DA260A是一颗650V耐压的增强型氮化镓开关管,采取DFN56封装,瞬态耐压可达800V,支持超高的开关频率,无反向规复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业运用哀求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。
英诺赛科INN650DA260A导阻范例值为260mΩ,支持开尔文源极,栅极驱动电压6V,支持7V耐压,最高可承受-20V到10V的脉冲。可用于65-120W的反激架构适配器,120-200W的PFC、LLC架构适配器。
次级同步整流掌握器采取恩智浦TEA2095T进行同步整流掌握,内置两个驱动器,可以同时驱动两个同步整流管,并支持独立事情。
TEA2095T/TE是一款开关模式电源用的高性能同步整流器(SR)掌握器IC。同步整流掌握器采取自适应栅极驱动方法,可在任何负载下节省最大能量。提高轻载效率,TEA2095T/TE可在90μA的条件下以-25 mV的稳压水平事情,从而优化了与低导阻MOSFET合营利用。
通过利用恩智浦高集成的电源方案,搭配英诺赛科的氮化镓器件,两者的性能得到充分发挥,实现了紧凑可靠高效率的开关电源设计。主动桥式整流,可将传统整流桥的传导损耗降落一半,从而减小整流桥的散热设计。利用LLC拓扑能够有效减小低级开关管的开关损耗,提高转换效率。输出利用同步整流,有效降落传统二极管压降损耗,合营紧凑的电源设计,实现高效率,小体积的氮化镓电源方案设计。
恩智浦是一家领先的综合性半导体公司,其产品运用非常广泛,产品涵盖安全互联汽车、移动设备、工业物联网、聪慧城市、聪慧家居、通信根本举动步伐等市场与运用领域。恩智浦比较有名的是汽车领域,推动安全互联运用的创新。同时恩智浦旗下也有着丰富的芯片产品线,本次先容的电源参考设计的全部掌握器方案都是来自恩智浦半导体。
英诺赛科是环球领先的硅基氮化镓IDM企业,当前出货量已打破4000万颗,个中运用于快充的高压器件已经被遐想、努比亚、魅族、ANKER、绿联、倍思、品胜、MOMAX、ROCK、REMAX、QCY、Lapo、tegic 等多家有名品牌和厂商的上百款产品所采取,市场前景非常广阔。
充电头网总结
随着手机快充大面积利用氮化镓,氮化镓高频高效的上风充分发挥出来。英诺赛科将氮化镓技能引入到固定电压的适配器中,可知足条记本电脑,电动自行车充电等多种需求。通过减小充电器体积,方便出行携带。
恩智浦全套的当代化高效电源办理方案,不仅外围元件精简,功能全面,搭载数字化掌握内核,简化电源的开拓难度。同时芯片内置完善的保护功能,能够最大限度的提高可靠性。高可靠性的电源芯片与高性能氮化镓器件联合,将成为高品质电源的首选。







