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智融科技45W全套方案参考设计解析

2023-06-12 充电头网 阅读:
知名快充芯片原厂智融科技最近推出了一款45W氮化镓快充参考设计,这款参考设计的初级氮化镓合封芯片,同步整流控制器和协议芯片全部由智融科技提供。这款参考设计的推出,意味着国产厂商解决了氮化镓快充的全部难点,实现了全面自主的氮化镓快充量产。下面充电头网就带来智融科技这款合封氮化镓快充参考设计的解析,看看这款方案的设计情况。  
 

前言lcNednc

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知名快充芯片原厂智融科技最近推出了一款45W氮化镓快充参考设计,这款参考设计的初级氮化镓合封芯片,同步整流控制器和协议芯片全部由智融科技提供。这款参考设计的推出,意味着国产厂商解决了氮化镓快充的全部难点,实现了全面自主的氮化镓快充量产。lcNednc

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这款参考设计采用智融SW1123P合封氮化镓芯片,搭配使用SW1608同步整流控制器和SW2303协议芯片。得益于使用了合封氮化镓芯片,参考设计的电路十分简洁,降低设计和加工成本,提升充电器的性价比。下面充电头网就带来智融科技这款合封氮化镓快充参考设计的解析,看看这款方案的设计情况。lcNednc

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智融45W全套方案参考设计外观lcNednc

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智融45W全套方案参考设计模块整体很小巧,主板上是三段式布局,输入端设有小板,高压滤波电解电容等器件排布紧凑。lcNednc

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输出端焊接协议小板,设有单USB-C接口,主板正面还有贴片Y电容、同步整流管等器件。lcNednc

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主板背面一览,设计上在初次级间预留隔离槽,方便后续产品设计时进行初次级隔离绝缘,保证安全。lcNednc

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测得DEMO长度为46.07mm。lcNednc

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宽度为32.8mm。lcNednc

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厚度为20.33mm。通过DEMO三围算得体积约为30.72cm³,功率密度约为1.46W/cm³,表现十分亮眼。lcNednc

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给模块通电,使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持PD3.0、DCP充电协议。lcNednc

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PDO报文显示USB-C口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A五组固定电压档位。lcNednc

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Efficiency Vs Load CurvelcNednc

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智融科技SW1123+SW1608+SW2303,这套45W整套方案在各输入输出电压和各个负载段都拥有极佳的效率,峰值效率高达93.69%,平均效率也可轻松满足6级能效标准。lcNednc

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智融45W全套方案参考设计解析lcNednc

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参考设计PCBA模块正面一览,右侧焊接输入小板,右侧上方为高压滤波电容和差模电感,靠左为变压器,左侧为输出滤波固态电容和USB-C母座小板。lcNednc

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背面焊接整流桥,贴片Y电容,氮化镓合封芯片,光耦和同步整流控制器。lcNednc

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输入保险丝和EMI滤波电路特写。lcNednc

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整流桥来自沃尔德,型号WRMSB40M,这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。lcNednc

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高压滤波电容来自艾华,规格未400V22μF,五颗并联。在电容中间为差模电感,外套热缩管绝缘。lcNednc

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参考设计的核心元件是智融SW1123合封氮化镓芯片,这是一颗集成650V耐压,400mΩ导阻氮化镓开关管的高频准谐振反激变换器,芯片内部集成了700V高压启动电路,线电压掉电检测。lcNednc

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SW1123运行在带谷底锁定的谷底开启模式,降低开关损耗,并集成频率抖动功能优化EMI性能。芯片支持突发模式,当负载降低时自动进入突发模式优化轻载效率,空载待机功耗低于50mW,满足六级能耗要求。lcNednc

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SW1123支持7-90V超宽范围供电,支持最高300KHz开关频率,采用散热增强的QFN6*8封装,可通过过孔导热来降低芯片温升,优化走线,简化散热设计。芯片内置多重完善的保护功能,并支持外接NTC检测充电器温升,实现全面的保护设计。lcNednc

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智融 SW1123 资料信息。lcNednc

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贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。料号为TMY1471K。lcNednc

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两颗贴片Y电容分别焊接在PCB两面。lcNednc

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EL1019光耦用于输出电压反馈调节。lcNednc

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同步整流控制器来自智融科技,型号SW1608,是一款针对离线式反激变换器的副边同步整流管(MOSFET)驱动的高性能控制器,并且VCC具有自供电功能,无需辅助绕组供电并支持宽输出电压范围。支持High Side或Low Side应用场景,支持CCM/QR/DCM工作模式。lcNednc

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SW1608内部集成智能导通检测功能,可以防止DCM模式下振铃引起的误导通,芯片具有超低关断传输延迟和强下拉电流能力,可以显著降低整流管的电压应力。芯片内部还集成无源下拉功能,在控制器供电电压未达到工作电压前,可以防止同步整流管错误导通。lcNednc

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智融 SW1608 资料信息。lcNednc

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在输出侧焊接一块垂直小板,小板上焊接协议芯片和VBUS开关管。lcNednc

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协议芯片也来自智融科技,型号SW2303,是一款高集成的多协议快充解决方案,支持USB-C和USB-A口应用,支持PD、QC、FCP、高低压 SCP、AFC、SFCP以及PE等主流快充协议,支持光耦反馈和 FB 反馈两种工作模式。lcNednc

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SW2303集成了 CV/CC控制环路,Type-C 接口逻辑,快充协议控制器,以及多种安全保护功能。配合 AC-DC 或 DC-DC 以及少量的外围元器件,即可组成完整的高性能的Type-C 口/Type-A 口快速充电解决方案。lcNednc

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SW2303还支持I2C接口,内部集成放电功能,支持NMOS/PMOS VBUS开关管,并支持功率动态分配,满足多口充电器使用。芯片支持外接NTC进行过热保护,实现全面的保护功能。lcNednc

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智融 SW2303 资料信息。lcNednc

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充电头网拆解总结lcNednc

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智融科技推出的这款45W氮化镓快充参考设计全部采用自家芯片开发,氮化镓合封芯片采用SW1123P,同步整流控制器采用SW1608,协议芯片采用SW2303,全套核心元件均由智融科技提供。lcNednc

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智融科技从氮化镓控制器到氮化镓合封芯片,再到推出非常关键的同步整流控制器,解决了氮化镓快充的全部难点,不断克服技术难题,实现全部自主的氮化镓快充量产。并且还完善了智融的快充生态布局,提供更多的产品选择。lcNednc

责编:Ricardo
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