泰高技术109W电动自行车充电器方案解析

前言

泰高技术推出了两款高性价比的电动自行车锂电池充电器解决方案，分别为10串和13串两款，本期文章带来13串锂电池充电器方案的解析。这款方案输入电压为100-240Vac，输出电压为54.6Vdc，输出电流2A，输出功率为109W。充电器采用反激架构，使用泰高技术的氮化镓器件，开关频率为135KHz。

通过使用氮化镓器件，显著缩小了电动自行车充电器的体积，这款充电器的体积是传统方案的一半，效率比传统方案高5%，在230VAC输入时，转换效率高达91.8%，并且具有极致的成本优势。基于EN55032 class B标准做EMI测试，有6dB以上的余量。下面充电头网就带来泰高技术这款109W电动自行车充电器的方案解析，一起看看方案的用料与设计。

泰高技术109W电动自行车充电器方案外观

泰高技术109W电动自行车充电器两侧设有散热片，用于为整流桥和整流管散热。

侧面散热片为整流桥散热，对应低压区域粘贴胶带绝缘。

另一侧散热片为整流二极管散热，对应高压滤波电容和变压器位置粘贴胶带绝缘。

PCBA模块背面设有初级主控芯片，氮化镓开关管，贴片Y电容，反馈光耦，MCU和输出检流电阻等元件。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为112mm。

PCBA模块宽度约为42.4mm。

PCBA模块厚度约为26.2mm。

测得PCBA模块重量约为146.2g。

泰高技术109W电动自行车充电器方案解析

看完了泰高技术这款109W电动自行车充电器方案的外观展示，下面就进行解析，看看这款方案的用料与设计。

PCBA模块输入端设有三线梅花插座焊盘。

输入端保险丝来自Littelfuse力特，为392系列，规格为4A。

NTC电阻用于抑制上电的浪涌电流。

10D471K压敏电阻用于浪涌过电压保护。

安规X2电容来自SCC实全电子，规格为0.68μF。

第一级共模电感使用绝缘线和漆包线绕制。

第二级共模电感使用漆包线绕制。

整流桥来自SEP威旺，型号GBU2506，规格为600V 25A，采用GBU封装。

高压滤波电容来自hyncdz宏远纳川电子，规格为120μF400V。

初级主控芯片来自成都启臣，丝印6890，型号CR6890A，是一颗高能效PWM控制器，支持CCM+PFM+QR控制模式，支持直驱增强型氮化镓开关管，采用SOT23-6L封装。

成都启臣 CR6890A 资料信息。

开关管采用泰高技术TG65180S，是一颗耐压650V的增强型氮化镓功率器件，导阻为180mΩ。器件所有引脚均设有ESD保护，开关速度可通过栅极串联的电阻进行调节，器件具备反向导通能力，无反向导通损耗，具备高频开关能力。

泰高技术TG65180S采用低压绝缘的散热焊盘，通过电流采样电阻连接，具备更好的散热性能。支持图腾柱PFC，半桥/全桥LLC应用，手机快充，笔记本电脑电源，LED照明电源，电机驱动，服务器和逆变器应用。器件采用5*7*0.8mm QFN封装，节省占板面积。

泰高技术 TG65180S 资料信息。

用于RCD吸收电路的二极管丝印RS5M。

变压器磁芯缠绕胶带绝缘，标签粘贴贴纸，印有泰高技术109W 54.6V 2A样机字样。

贴片Y电容来自TRX特锐祥，料号为TMY1102M，两颗串联连接，提升安全性。

奥伦德 OR1008光耦用于输出电压反馈调节。

两颗蓝色Y电容设置在变压器和散热片之间。

两颗滤波电容来自HOWLET中钰科技，规格为63V470μF。

滤波电感采用磁环绕制。

稳压芯片来自MING-DA明达微，型号MD7680E50，最高输入电压60V，输出电压5V，输出电流150mA，采用SOT89-3L封装。

用于充电器恒压恒流控制的MCU丝印TGM4553A。该产品为泰高技术专为锂电池充电器开发的MCU，支持泰高技术自研的智能充电算法。

泰高技术 TGM4553A 资料信息。

泰高技术TGM4553A支持阶梯式恒流充电算法，并具备完善全面的保护功能。

用于检测充电器内部温度的热敏电阻特写。

滤波电容来自Ymin永铭，为LKM系列滤波电容，规格为47μF63V。

充电头网总结

最后附上泰高技术109W电动自行车充电器方案的核心器件清单，方便大家查阅。

泰高技术电动自行车充电器方案内置泰高技术推出的增强型氮化镓功率器件，有效降低开关损耗，大幅提升转换效率。充电器使用常规适配器造型设计，被动散热，无需散热风扇，体积仅为传统方案的一半。这款充电器支持为13串锂电池充电，支持100-240V宽电压输入，输出功率为109W，输出电压为54.6V，输出电流为2A。

这款充电器方案采用反激电源架构，使用泰高技术TG65180S增强型氮化镓开关管，输出电压通过光耦反馈调节，使用泰高技术TGM4553A MCU进行锂电池恒压恒流充电控制和转灯显示。充电器输入端设有NTC热敏电阻抑制上电的浪涌电流，并设有压敏电阻进行浪涌过电压保护，内置热敏电阻检测充电器温度，进行过热保护，提升充电的安全性。