港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

2024-04-03 20:33:45 1点赞 4收藏 0评论

前言

本期方案解析带来的是港晟电子推出的一款280W氮化镓电源适配器方案,这款方案采用PFC+LLC+SR高效架构,使用第三代半导体器件。适配器内置恩智浦数字控制器,搭配英诺赛科氮化镓开关管和美浦森碳化硅二极管。

适配器方案支持100-240Vac宽电压输入,输出规格为20V14A,输出功率为280W,满足高性能笔记本和小型主机等设备使用。下面充电头网就带来港晟电子这款280W电源适配器的解析,一起看看内部的方案和用料。

港晟280W氮化镓电源适配器方案外观

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

港晟280W DC氮化镓电源适配器外观样式,与此前解析过的港晟150W DC氮化镓电源适配器的相同,不过由于功率相差近一倍,这款适配器的机身明显更大也更厚一些。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

机身顶部中心同样印有深圳市港晟电子有限公司中英文名称、品牌logo以及网址信息。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

机身底部也预留有电源适配器铭牌贴槽。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

输入端采用品字插口,线体分离设计,方便更换不同规格电源线进行使用,以适配更多国家和地区。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

实测这款电源适配器机身长度为145.93mm。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

宽度为75.97mm。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

厚度为32.82mm。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

最后测得重量约为620g。

港晟280W氮化镓电源适配器方案测试

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

在模拟25℃和40℃的环境温度下,使用接触式温度计对适配器方案的器件以及外壳进行温度测试,测试条件为90Vac输入,20V14A满载输出,记录运行2小时的温度数据。并且还进行了180Vac输入,20V16.5A输出,40℃环温,2.5小时的温度数据记录。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

90Vac输入测试中,前半段为25℃环温,后半段为40℃环温,温度上升缓慢。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

180Vac输入测试,温度曲线图显示温度上升缓慢,并且趋于稳定。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

EN55032 CLASS B 传导测试符合标准,并且具有较大的裕量。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

EN55032 CLASS B 辐射测试同样符合标准,并且具有较大的裕量。

港晟280W氮化镓电源适配器方案解析

对港晟电子这款氮化镓电源适配器方案的外观有了基本了解后,下面就拆开外壳,解析内部的方案和用料。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

首先拆开适配器外壳,内部PCBA模块包裹铝片散热。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

散热铝片粘贴铜箔,焊接导线连接到PCBA模块接地。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

测得PCBA模块重量约为544.3g。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为142.4mm。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

PCBA模块宽度约为69.6mm。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

PCBA模块厚度约为27.7mm。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

拆下PCBA模块包裹的散热片,PCBA模块包裹麦拉片绝缘。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

对应PCBA模块发热元件粘贴导热垫加强散热。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

PCBA模块正面一览,左侧为交流输入端,焊接保险丝,安规X2电容,压敏电阻以及共模电感。下方焊接整流桥,右侧焊接薄膜滤波电容和滤波电感。在中间上方焊接高压滤波电容,下方焊接PFC升压电感。

在PFC升压电感右侧焊接LLC变压器,变压器上方焊接谐振电容与谐振电感,右侧焊接输出滤波电容。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

PCBA模块背面一览,中间位置焊接PFC开关管和初级控制器,下方焊接PFC整流管,右侧焊接两颗LLC开关管,在上方焊接光耦,同步整流控制器,同步整流管。右侧焊接运放和取样电阻。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

在PCB上印有港晟电子CONQUER的logo。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

整流桥使用螺丝在固定散热片上,来自康虹半导体,型号PBJ2506L,规格为25A 600V。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

康虹半导体PBJ2506L整流桥具有很好的低Vf表现,在125℃,12.5A下的正向压降仅为0.76V。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

初级主控芯片来自恩智浦,型号为TEA2017AAT,是一款数字化可配置LLC和PFC组合控制器,用于高效谐振电源。芯片包括LLC和PFC控制器功能。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。

芯片内部集成高压启动和X电容放电,内部集成驱动器,可直接驱动高压上管,无需外置驱动器。PFC可配置为DCM/QR,DCM/QR/CCM混合模式和CCM固定频率三种运行模式,满足不同功率应用需求。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

PFC开关管来自英诺赛科,型号INN650TA070AH,耐压650V,导阻70mΩ,采用TOLL封装。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

PFC升压电感缠绕胶带绝缘。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

碳化硅二极管来自美浦森,型号MSD04065G1,耐压650V,TO-252封装,使用两颗并联。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

RS5M二极管用于PFC旁路。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

两颗LLC开关管来自英诺赛科。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

开关管型号INN700TK140C,是一颗耐压700V的增强型氮化镓开关管,导阻140mΩ,采用TO252封装。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

LLC变压器特写,磁芯严密缠绕胶带绝缘。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

光耦来自CT Micro兆龙,型号CT1019,分别用于输出电压反馈和保护功能。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

同步整流控制器来自恩智浦,型号TEA2095,是一颗双路同步整流控制器,内置两个驱动器,可以同时驱动两个同步整流管,并支持独立工作,适用于LLC谐振电源使用。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

两颗同步整流管来自华润微。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

同步整流管型号CRSM016N06L2,NMOS,耐压60V,导阻1.5mΩ,采用DFN5*6封装。

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

358双运放用于输出恒压恒流控制。

充电头网总结

港晟280W DC氮化镓电源适配器方案解析

最后附上港晟电子280W氮化镓适配器核心器件清单,方便大家查阅。

充电头网通过解析发现,港晟电子280W氮化镓适配器内部PCBA模块包裹大面积铝合金散热片,内部设有导热垫为发热元件加强散热。适配器内部开关电源方案来自恩智浦,采用TEA2017AAT PFC+LLC二合一控制器。

适配器内部PFC开关管和LLC开关管均采用英诺赛科氮化镓开关管,由于TEA2017AAT为CCM PFC,PFC整流管采用美浦森碳化硅二极管。同步整流控制器采用TEA2095,搭配使用华润微整流管,输出设有运放进行恒压恒流控制,是一款高效率的第三代半导体适配器解决方案。

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