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聯想小新CC100拆解:全國產芯氮化鎵充電器方案倒計時

2022年01月28日 16:10來源:網絡搜索手機版

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2022年,相信大家對氮化鎵充電器已不再陌生。氮化鎵充電器在消費電子市場的成功說明了目前整個氮化鎵行業的制造工藝和相關器件的性能得到了充分的驗證,相比傳統充電器,為什么氮化鎵充電器功率能做的那么大,體積那么?功率密度提升的秘密在哪?本文通過拆解一款聯想小新CC100的雙C口氮化鎵充電器來探究真相。

拆解

拆解后的實物如上圖所示,因為CC100氮化鎵充電器外殼是通過波峰焊工藝結合的,所以采用的是暴力拆解的方式。從電源模塊覆蓋的純銅散熱片以及石墨散熱貼紙可以看出這個電源模塊的散熱措施十分扎實。觀察下來,整個電源模塊的電路拓撲結構非常清晰:一次側,EMI濾波網絡,PFC升壓電路、氮化鎵開關電源電路;二次側則是同步整流寬電壓輸出,更進一步的升降壓雙C口輸出電路。具體看下每個部分的電路和芯片。

EMI濾波網絡

這塊小板上主要是EMI濾波網絡和經過整流橋后的濾波網絡。

PFC電路

這個小板是PFC電路中的開關MOS管、整流管以及背面兩顆高壓濾波電解電容(冠坤,規格都是420V 47μF)。開關MOS管采用的是東微半導體的NMOS管(型號:OSG60R108JZF),具有極低的開關損耗,導阻只有108mΩ。整流管則采用的是瑞能的超快速恢復二極管,600V的耐壓,9A的正向電流。

開關電源

這塊主板牽涉了各部分的電路,兩顆整流橋(絲。篗RS30M),用于均攤散熱。

PFC控制器為昂寶電子的的OB6566。

開關電源的主控芯片采用安森美的準諧振PWM控制器(NCP1342),用于驅動英諾賽科的氮化鎵功率MOS管(INN650D02)。作為氮化鎵充電器的主角,這是一顆增強型的功率MOS管,具有超高的開關頻率,且具有極低的導通電阻,僅有200mΩ。

在實際的設計中,使用安森美NCP1342控制器+英諾賽科的氮化鎵功率MOS管組合的電路方案可以額外加上驅動IC(FAN3111E),以實現氮化鎵MOS管的高速驅動,無論是驅動速度,還是驅動信號穩定性都有較大的優勢,同時也可以減小產品驅動信號PCB 設計的難度,從而實現高功率密度的開關電源應用。

氮化鎵開關電源的整流輸出采用了東科的高性能同步整流芯片(DK5V100R05M),只有兩個引腳,分別對應肖特基二極管PN管腳,芯片內部集成了100V NMOS功率管,可以大幅降低二極管導通損耗,提高開關電源效率,可以作為目前市場上同等規的肖特基整流二極管的代替料。

兩顆兆龍的高速光耦(CT 1018),用于反饋輸出電壓和隔離保護功能。

USB PD輸出電路

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