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    杰華特推出高密度33W合封氮化鎵快充電源方案

    2021-12-17

    氮化鎵以開關速度快,導阻低,低輸入輸出電荷的優勢,應用在快充上逐漸取代了傳統的高壓硅MOS管。使用氮化鎵取代硅MOS管,降低了開關損耗,并且提高了充電器的轉換效率,使得充電器無需設計大面積的散熱片。同時還可以由傳統65kHz的開關頻率提升到130kHz等更高,減小變壓器電感量,縮小變壓器尺寸,可以減小充電器的體積。

     

    而通過將氮化鎵與控制器封裝在一起,可以有效降低走線寄生電感對氮化鎵工作的影響,充分發揮氮化鎵的性能優勢。繼65W氮化鎵快充方案之后,杰華特再次推出了一款內置650V耐壓,480mΩ導阻的氮化鎵合封芯片JW1566A,并以此芯片為核心推出了一款33W高密度的氮化鎵快充方案。

     

    這款快充方案采用準諧振反激拓撲配合同步整流,四塊小板堆疊焊接組成。配合高密度的電源設計,實測電源方案的尺寸僅有28.1*22*25.5mm,功率密度達2.1W/cm3。

     

    一、杰華特合封氮化鎵33W方案外觀

     

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    杰華特這款充電器方案采用了四塊小板焊接組合的方式,充分利用電路板面積,空間利用率高,體積小巧。

     

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    得益于這款電源方案使用了杰華特JW1566A合封芯片,初級部分的元件數量很少,電路精簡。

     

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    翻到另外一面,是充電器方案的次級,次級由同步整流和協議芯片組成。電路板鏤空為初級濾波電解電容留出空間,左側小板焊接光耦和Y電容,空間充分利用。

     

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    側面可以看到變壓器和垂直的小板,小板連接初次級用于電壓反饋調節。

     

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    用于電壓反饋調節的光耦和貼片Y電容,右側初級電容采用絕緣膠帶包裹絕緣。

     

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    初級共使用兩顆高壓電解電容濾波,均采用膠帶絕緣,右側是另外一塊小板,焊有共模電感,保險絲和整流橋。

     

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    小板上焊接整流橋,遠離其他發熱元件,均攤充電器運行時的發熱,改善溫升表現。

     

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    使用游標卡尺測量電路板長度約為28.1mm。


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    使用游標卡尺測量電路板寬度約為22mm。

     

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    使用游標卡尺測量電路方案高度約為25.5mm。

     

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    測得重量為25.1克。

     

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    放在手心,整個電源方案的體積非常小巧。

     

    二、杰華特合封氮化鎵33W方案解析

     

    杰華特合封33W氮化鎵快充電源方案采用JW1566A初級合封氮化鎵芯片,配合杰華特JW7726B同步整流控制器和AONS62922同步整流管,由偉詮WT6615F協議芯片進行輸出電壓控制。電源采用簡單高效的反激拓撲,非常適合小功率的電源方案使用。

     

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    輸入端整流橋絲印TDF2750M。

     

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    電源初級采用杰華特合封氮化鎵芯片JW1566A,在DFN5*6的封裝內部集成了反激控制器,氮化鎵驅動器和氮化鎵功率管,準諧振反激可降低開關損耗,改善EMI,并提高能效。

     

    JW1566A內置650V耐壓,480mΩ氮化鎵開關管,芯片支持最高90V供電電壓,最高開關頻率可達260kHz,內置高壓啟動電路,具有超低的待機功耗。

     

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    杰華特JW1566A內置可選的過流和過功率保護功能,支持突發模式、頻率調制和準諧振模式,根據負載程度自動切換,以實現全功率范圍內的高效率。芯片支持供電過壓保護,輸出過壓,欠壓保護,支持輸入欠壓保護,電流傳感引腳開路保護、逐周期過流保護、過功率保護和內置的過熱保護功能。

     

    JW1566A適用于PD和QC快充充電器,以及寬電壓范圍輸出的開關電源等應用,為 USB PD 快充與開關電源應用提供高能效小體積的解決方案。

     

    JW1566A合封氮化鎵電源在90V/60Hz輸入,滿載情況下板端效率達到 92.28%,高壓輸入滿載效率可以達到 93.5%,可以大幅降低熱設計難度,做小型化產品非常有優勢,JW1566A 具有抖頻功能,33W DEMO EMI 余量>6db以上,并且保護功能齊全。

     

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    杰華特JW7726B同步整流控制器,支持CCM、DCM、QR和ACF模式,在振鈴期間能有效防止同步整流MOSFET的誤開通;具有快速驅動能力支持CCM模式;在啟動過程中(VCC建立之前)能有效防止門極gate被耦合至開啟電壓。

     

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    杰華特 JW7726B同步整流控制器可由輸出電壓直接供電,支持高側和低側應用,具有極低的靜態電流,適合ACF和反激快充應用。

     

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    用于輸出電壓反饋的1019光耦和特銳祥貼片Y電容。

     

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    AONS629222同步整流管。

     

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    用于控制輸出電壓的偉詮WT6615F協議芯片。

     

    充電頭網總結

     

    杰華特33W合封氮化鎵采用多塊PCB的堆疊結構,充分利用空間,體積非常小巧。JW1566A高集成氮化鎵合封芯片具有高集成度,小體積,低待機功耗及高效率優勢,可提升電源產品的競爭力。

     

    通過使用合封芯片可降低寄生參數對電源高頻運行的負面影響,提高電源轉換效率,并簡化開關電源的初級設計。并且可搭配多種協議芯片滿足快充充電器設計。


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