时间: 2024-05-21 22:04:31 |   作者: 户内高压隔离开关

  本期方案解析带来的是港晟电子推出的一款140W PD3.1氮化镓充电器方案，这款充电器采用英飞凌XDPS2221自适应PFC+混合反激二合一控制器，搭配使用氮化镓半桥器件，很适合单口PD快充宽电压输出应用。

  这款氮化镓充电器方案支持100-240Vac宽电压输入，支持140W PD3.1快充输出，支持3.3-21V5A PPS快充输出，还支持33W UFCS融合快充，拥有非常良好的快充兼容性。下面充电头网就带来港晟电子这款140W氮化镓充电器方案的解析，一起看看内部的方案和用料。

  基于港晟电子PD3.1 140W氮化镓快充方案设计的这一款充电器，机身采用PC阻燃材质外壳，表面磨砂抗指纹。作为样品，机身外壳整体没有印有任何信息。

  EN55032 CLASS B 辐射测试同样符合规定标准，并且具有较大的裕量。

  对港晟电子这款PD3.1氮化镓充电器方案有了基本了解后，下面就进行拆解，解析内部的方案设计。

  拆下PCBA模块正反面的散热片，其中正面的散热片通过焊接固定，变压器等元件涂胶散热。

  PCBA模块正面一览，左侧焊接保险丝，压敏电阻，共模电感，左上角焊接安规X2电容和整流桥。右侧焊接滤波电感和滤波电容，右侧焊接PFC升压电感，右上角焊接输出滤波电容和USB-C母座小板，下方左侧焊接高压滤波电容，谐振电容和变压器。

  PCBA模块背面焊接PFC+HFB二合一控制器，PFC开关管，PFC整流管，氮化镓半桥芯片，右侧焊接同步整流控制器和同步整流管，初次级之间焊接一款反馈光耦。

  整流桥来自沃尔德，型号RBU1506L，规格为15A600V，具有低温升和低高度优势。

  充电器主控芯片采用英飞凌XDPS2221，将PFC控制器和HFB控制器封装在一起，在节省占板面积的同时，带来了显著的性能提升。英飞凌XDPS2221内部集成了三个栅极驱动器，用于PFC驱动和半桥开关管驱动。芯片内部集成无磁芯变压器驱动，具有高耐压和强大的抗干扰的能力，明显提升产品的可靠性。同时驱动电流和电流斜率均可调节，方便优化EMI特性。

  英飞凌XDPS2221可以灵活的搭配MOSFET和GaN使用，芯片内置高压驱动器，电路很简洁，有实际效果的减少零件数量并减少相关成本。相比直接驱动MOSFET来说，只需增添驱动电路的钳位电路，即可直接用GaN器件。

  PFC开关管来自英飞凌，型号GS-065-011-1-L，是一颗耐压650V的增强型氮化镓开关管，导阻150mΩ，采用5*6mm PDFN封装。

  PFC整流管来自中瑞宏芯半导体，型号为HX1D06065R，是一颗650V耐压，150℃连续正向电流6A的碳化硅二极管，采用DFN5*6封装，超薄封装节省体积，适用于高功率密度的大功率氮化镓快充应用。

  半桥氮化镓芯片来自英飞凌，型号IGI60F1414A，内部集成两颗140mΩ导阻，耐压600V的氮化镓开关管，以半桥形式连接，并具备独立的隔离驱动器，非常大地节省PCB占板面积。IGI60F1414A1L支持400W半桥应用，内置驱动的氮化镓器件极大程度的简化了驱动电路的设计，并可针对设计进行特性优化。

  同步整流控制器来自恩智浦，型号TEA2093，支持非对称反激和反激应用，内置自适应栅极驱动。

  充电头网通过解析发现，港晟电子140W氮化镓充电器内部PCBA模块包裹铝合金散热片，内部设有导热垫，并涂有导热胶加强散热。充电器内部电源方案来自英飞凌，采用XDPS2221 PFC+HFB二合一控制器。

  PFC开关管、氮化镓半桥分别采取了英飞凌GS-065-011-1-L和IGI60F1414A1L，PFC整流管采用中瑞宏芯HX1D06065R碳化硅二极管。同步整流控制器采用恩智浦TEA2093，搭配华润微CRSM038N10N4同步整流管。协议芯片采用英集芯IP2756。方案采用混合反激提升转换效率，协议支持全面。

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