芯干線100W氮化鎵電源適配器拆解

芯干線科技新近研發(fā)的一款 100W 電源適配器，深受功放市場(chǎng)青睞，認(rèn)可度極高。

這款電源的 PCBA 采用裸板（Open Frame）結(jié)構(gòu)，輸入輸出設(shè)計(jì)為 3.96PIN 端子，便于插入連接線。機(jī)身呈長(zhǎng)條直板造型，設(shè)計(jì)風(fēng)格簡(jiǎn)約大氣。該適配器支持 12V8.33A、100W 輸出，且已通過(guò) UL、FCC、CE、PSE、VI、EAC、NOM、KC 等多項(xiàng)認(rèn)證，可在全球絕大多數(shù)地區(qū)放心使用。

由于這款產(chǎn)品融入了芯干線的龍頭產(chǎn)品 GaN 和 SiC，在 GaN 和 SiC的助力下，功放產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)體積小巧、效率高超、發(fā)熱低微、電壓范圍寬、損耗小、阻抗低等卓越特性。

因此，客戶(hù)能直觀感受到功放產(chǎn)品的顯著變化：體積更小、重量更輕，發(fā)熱現(xiàn)象大幅減少，再也不用擔(dān)心產(chǎn)品發(fā)燙。此外，即便在電壓不穩(wěn)定的情況下，功放仍能穩(wěn)定運(yùn)行。而且，由于其高效的工作性能，還可節(jié)約用電。

這款電源一經(jīng)投放市場(chǎng)，便迅速獲得了功放市場(chǎng)客戶(hù)的廣泛認(rèn)可，訂單頻出！

下面小編就這款電源進(jìn)行拆解，看看適配器內(nèi)部是如何設(shè)計(jì)的。

芯干線100W氮化鎵電源方案外觀

此款電源采用高效的 PFC + LLC 電源架構(gòu)，輸出部分采用同步整流技術(shù)。

其中，PFC 升壓電路使用一顆 X3G6516B5 氮化鎵開(kāi)關(guān)管，PFC 整流則采用一顆 XD065A0065 碳化硅二極管，兩顆 X3G6516B5 組成 LLC 半橋電路。

該電源模塊輸出規(guī)格為 12V、8.33A，可滿(mǎn)足小體積、大功率的功放應(yīng)用需求。

電源背面從左至右依次是PFC升壓開(kāi)關(guān)管，PFC升壓整流管，LLC半橋開(kāi)關(guān)管和同步整流管。

PCBA尺寸為：長(zhǎng)度81.49mm*寬度55.84mm*高度23.71mm, 如下圖所示：

氮化鎵電源模塊展開(kāi)解析

接下來(lái)，我們對(duì)這款氮化鎵電源模塊展開(kāi)解析，探究氮化鎵技術(shù)的引入為常見(jiàn)電源模塊帶來(lái)的變化。

輸入參數(shù)：100 - 240V~50/60HZ、2A

輸出參數(shù)：12V、8.33A、100W

從左至右來(lái)看，電源模塊依次是輸入 EMI 電路、PFC 升壓電感、高壓濾波電容和 LLC 變壓器，最右側(cè)垂直排列的是輸出濾波固態(tài)電容。

電源的輸入和輸出均使用插座連接，這種設(shè)計(jì)便于在設(shè)備中的應(yīng)用。

輸入采用 3.96 3PIN 端子，輸出采用 3.96 4PIN 端子，插拔連接線十分便捷。具體情況如下圖所示。

電源模塊各個(gè)器件信息解析

這款100W電源模塊采用NXP恩智浦TEA2017二合一控制器進(jìn)行PFC和LLC控制，輸出采用TEA2095進(jìn)行LLC同步整流，初級(jí)側(cè)使用一顆芯干線X3G6516B5氮化鎵開(kāi)關(guān)管用于PFC升壓，兩顆X3G6516B5組成LLC半橋。

PFC升壓整流使用一顆芯干線XD065A0065碳化硅二極管，在DCM模式下，有效降低整流二極管的反向恢復(fù)損耗。

1、NXP恩智浦TEA2017

恩智浦 TEA2017AAT 是一款用于高效諧振電源的數(shù)字化可配置 LLC 和 PFC 組合控制器，兼具 LLC 和 PFC 控制器功能。

PFC 經(jīng)配置后，可在 DCM/QR、CCM 固定頻率模式下運(yùn)行，也可在支持所有操作模式的多模式下運(yùn)行，以此實(shí)現(xiàn) PFC 效率的優(yōu)化。

TEA2017AAT 能夠構(gòu)建出完整的諧振電源，它不僅使電源設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)便，而且所需組件數(shù)量較少。

此外，TEA2017AAT 采用的是小型窄條 SO16 封裝形式。

TEA2017AAT數(shù)字架構(gòu)基于高速可配置硬件狀態(tài)機(jī)，確保可靠性、實(shí)時(shí)性。

在電源開(kāi)發(fā)過(guò)程中，LLC和PFC控制器的多種操作和保護(hù)設(shè)置都可以通過(guò)向設(shè)備加載新設(shè)置來(lái)進(jìn)行調(diào)整，以滿(mǎn)足特定的應(yīng)用要求。專(zhuān)有TEA2017AAT配置內(nèi)容未經(jīng)授權(quán)無(wú)法復(fù)制，配置安全得以保證。

與傳統(tǒng)的諧振拓?fù)湎啾?，TEA2017AAT由于采用LLC低功耗模式，在低負(fù)載時(shí)表現(xiàn)出非常高的效率。此模式在連續(xù)切換(也稱(chēng)為大功率模式)和間歇模式之間的功率區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。

2、芯干線X3G6516B5氮化鎵開(kāi)關(guān)管

PFC升壓開(kāi)關(guān)管采用的是芯干線氮化鎵開(kāi)關(guān)管，型號(hào)為 X3G6516B5。這是一款耐壓值達(dá) 650V 的增強(qiáng)型氮化鎵開(kāi)關(guān)管，其導(dǎo)阻為 150mΩ，工作電流可達(dá) 13A。該開(kāi)關(guān)管具備低導(dǎo)通電阻和低輸入電容的特性，不存在反向恢復(fù)損失，且支持高頻運(yùn)行。

PFC升壓整流管使用的是芯干線碳化硅二極管，型號(hào)為 XD065A0065，這是一顆耐壓 650V 的碳化硅二極管。在 163℃的環(huán)境下，其工作電流為 6A，具有零反向恢復(fù)電流、正溫度系數(shù)的特點(diǎn)，易于并聯(lián)操作，支持高速開(kāi)關(guān)，并且擁有低開(kāi)關(guān)損耗和低散熱需求的優(yōu)勢(shì)。

3、芯干線X3G6516B5氮化鎵開(kāi)關(guān)管

LLC半橋的兩顆開(kāi)關(guān)管和PFC開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同，均為X3G6516B5。X3G6516B5是一款耐壓650V的增強(qiáng)型氮化鎵開(kāi)關(guān)管，其導(dǎo)阻為150mΩ，工作電流可達(dá)13A。它具有低導(dǎo)通電阻、低輸入電容的特性，無(wú)反向恢復(fù)損失，且支持高頻運(yùn)行。

通過(guò)上述詳細(xì)拆解，相信懂行的朋友們對(duì)這款產(chǎn)品的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)有了更清晰的認(rèn)識(shí)。它不僅可以很好的用于功放領(lǐng)域，還可應(yīng)用于快充領(lǐng)域、汽車(chē)電子、電源管理和變換器、通信和雷達(dá)系統(tǒng)領(lǐng)域。

若您希望產(chǎn)品可以?xún)?yōu)化提升、更新?lián)Q代，不妨試試我們?nèi)氘a(chǎn)品開(kāi)關(guān)電源，相信氮化鎵GaN和SiC功率器件技術(shù)的助力，您的產(chǎn)品在體積、效率、發(fā)熱、損耗以及阻抗等方面都能得到優(yōu)化。

芯干線作為氮化鎵和碳化硅功率器件的領(lǐng)跑者，定將竭誠(chéng)為您服務(wù)！

關(guān)于芯干線科技

芯干線科技是一家由功率半導(dǎo)體資深海歸博士、電源行業(yè)市場(chǎng)精英和一群有創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想的年輕專(zhuān)業(yè)人士所創(chuàng)建的寬禁帶功率器件原廠。2022年被評(píng)為規(guī)模以上企業(yè)，2023年國(guó)家級(jí)科技型中小企業(yè)、國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，通過(guò)了ISO9001生產(chǎn)質(zhì)量管理體系認(rèn)證。在2024年通過(guò)了IATF16949汽車(chē)級(jí)零部件生產(chǎn)質(zhì)量管理體系認(rèn)證。

公司自成立以來(lái)，深耕于功率半導(dǎo)體Si MOS & IGBT、GaN HEMT、SiC MOS & SBD、IGBT 和 SiC Module等功率器件及模塊的研發(fā)和銷(xiāo)售。產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)、光伏、儲(chǔ)能、汽車(chē)、Ai服務(wù)器、工業(yè)自動(dòng)化等能源電力轉(zhuǎn)換與應(yīng)用領(lǐng)域。