GaN/氮化镓65W（1A2C）PD快充电源方案

isweek · 发表于 2023-3-1 18:10:55

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　　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：

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　　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

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　　六、主要零件温度量测：

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　　七、传导EMI量测 (CISPR22 Class B/EN55022)

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　　八、辐射EMI量测：

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　　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，可搜索“ISweek工采网”欢迎咨询