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GaN/氮化镓65W(1A2C)PD快充电源方案

  近期美阔电子推出了一款全新的氮化镓65W(1A2C)PD快充充电器方案,该方案采用同系列控制单晶片:QR一次侧控制IC驱动MTCD-mode GaN FET(MGZ31N65-650V)、二次侧同步整流控制IC及PD3.0协议IC)可达到最佳匹配。

  GaN/氮化镓作为第三代半导体材料经常被用在PD快充里面;氮化镓(GaN)拥有极高的稳定性,将GaN用于充电器的整流管后,能降低开关损耗和驱动损耗,提升开关频率,附带地降低废热的产生,进而减小元器件的体积同时能提高效率。

  一、方案概述:

  尺寸设计:60mm*60mm*30mm

  输出规格:5V/3A, 9V/3A, 15V/3A, 20V/3.25A

  输入电压:90-264 Vac @ 60/50Hz

  输出接口:USB-PD C型式,A型式

  低待机功耗:空载损耗低于50mW

  高效率:输出20V重载时可达91.62%效率及功率密度可达1.5W/cm3

  供电范围:二次侧同步整流控制IC及PD3.0协议IC

  二、芯片特性:

  MGZ31N65芯片内部集成650V耐压,250mΩ导阻的氮化镓开关管;内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路;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,具有低启动电流。

  三、PCB布局图:

GaN/氮化镓65W(1A2C)PD快充电源方案

  四、优势:

  ■返驰式谷底侦测减少开关损失

  ■轻载Burst Mode增加效率

  ■最佳效能可达91%

  ■空载损耗低于50mW

  ■控制IC可支持频率高达160 kHz

  ■系统频率有Jitter降低EMI干扰

  ■控制IC可直接驱动GaN

  ■进阶保护功能如下:

  (1) VDD过电压及欠电压保护

  (2) 导通时最大峰值电流保护

  (3) 输出过电压保护

  (4) 输出短路保护

  ■可输出65W功率

  五、电路原理图

GaN/氮化镓65W(1A2C)PD快充电源方案

  六、主要零件温度量测:

GaN/氮化镓65W(1A2C)PD快充电源方案

  七、传导EMI量测 (CISPR22 Class B/EN55022)

GaN/氮化镓65W(1A2C)PD快充电源方案

  八、辐射EMI量测:

GaN/氮化镓65W(1A2C)PD快充电源方案

  GaN/氮化镓65W(1A2C)PD快充电源方案整体工作频率更高、环路稳定性更佳,效果高达91.62%,待机功耗小于50mW,更多GaNPD快充方案、线路图纸、变压器设计、测试数据及应用要点等资料,可联系:19168597394(微信同号)欢迎咨询。

       原文标题 : GaN/氮化镓65W(1A2C)PD快充电源方案

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