GaN/氮化鎵65W（1A2C）PD快充電源方案

近期美闊電子推出了一款全新的氮化鎵65W（1A2C）PD快充充電器方案，該方案采用同系列控制單晶片：QR一次側(cè)控制IC驅(qū)動(dòng)MTCD-mode GaN FET(MGZ31N65-650V)、二次側(cè)同步整流控制IC及PD3.0協(xié)議IC)可達(dá)到最佳匹配。

GaN/氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體材料經(jīng)常被用在PD快充里面；氮化鎵（GaN）擁有極高的穩(wěn)定性，將GaN用于充電器的整流管后，能降低開(kāi)關(guān)損耗和驅(qū)動(dòng)損耗，提升開(kāi)關(guān)頻率，附帶地降低廢熱的產(chǎn)生，進(jìn)而減小元器件的體積同時(shí)能提高效率。

一、方案概述：

尺寸設(shè)計(jì)：60mm*60mm*30mm

輸出規(guī)格：5V/3A, 9V/3A, 15V/3A, 20V/3.25A

輸入電壓：90-264 Vac @ 60/50Hz

輸出接口：USB-PD C型式,A型式

低待機(jī)功耗：空載損耗低于50mW

高效率：輸出20V重載時(shí)可達(dá)91.62%效率及功率密度可達(dá)1.5W/cm3

供電范圍：二次側(cè)同步整流控制IC及PD3.0協(xié)議IC

二、芯片特性：

MGZ31N65芯片內(nèi)部集成650V耐壓，250mΩ導(dǎo)阻的氮化鎵開(kāi)關(guān)管；內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器以及復(fù)雜的邏輯控制電路;支持輸出過(guò)壓保護(hù)，支持變壓器磁飽和保護(hù)，支持芯片供電過(guò)壓保護(hù)，支持過(guò)載保護(hù)，支持輸出電壓過(guò)壓保護(hù)，支持片內(nèi)過(guò)熱保護(hù)，支持電流取樣電阻開(kāi)路保護(hù)，具有低啟動(dòng)電流。

三、PCB布局圖：

四、優(yōu)勢(shì)：

■返馳式谷底偵測(cè)減少開(kāi)關(guān)損失

■輕載Burst Mode增加效率

■最佳效能可達(dá)91%

■空載損耗低于50mW

■控制IC可支持頻率高達(dá)160 kHz

■系統(tǒng)頻率有Jitter降低EMI干擾

■控制IC可直接驅(qū)動(dòng)GaN

■進(jìn)階保護(hù)功能如下：

(1) VDD過(guò)電壓及欠電壓保護(hù)

(2) 導(dǎo)通時(shí)最大峰值電流保護(hù)

(3) 輸出過(guò)電壓保護(hù)

(4) 輸出短路保護(hù)

■可輸出65W功率

五、電路原理圖

六、主要零件溫度量測(cè)：

七、傳導(dǎo)EMI量測(cè) (CISPR22 Class B/EN55022)

八、輻射EMI量測(cè)：

審核編輯黃宇