前言
雖然說市場上出現了多款30W以及35W雙口充電器,但銷量較大的仍然是20W充電器,小巧的體積和優秀的性價比,非常適合價格敏感的消費者。尤其是進年來氮化鎵在快充生態上的普及,將快充的體積顯著縮小,以往5W小方塊的體積,就可以輸出20W的功率,滿足蘋果手機的快充需求。
體積不變,功率密度大幅提升,搭配新機附送的充電線,即可實現極速充電,享受科技帶來的美好生活。華源半導體推出了一款20W迷你快充方案,這款快充方案采用華源半導體合封氮化鎵芯片HYC3601+HYC9110同步整流芯片組成,在初級和次級使用合封芯片能夠有效降低充電器的元件數量,并加快產品量產。
這款電源方案采用兩塊PCB焊接組成,支持90-264V寬電壓輸入,支持5V3A,9V2.22A和12V1.67A三檔電壓輸出,寬電壓下滿載輸出效率均超過90%,最高轉換效率可達91.5%,適用于高效小體積快充電源和開關電源設計。
華源20W迷你快充方案外觀

華源20W迷你快充方案由兩塊小板組成,圍成的區域內焊接濾波電容、變壓器等器件。

高壓綠電容纏繞高溫膠帶絕緣。

主板背面設有整流橋、初級主控芯片以及反饋光耦,還焊接一顆貼片Y電容。

側邊小板背面設有同步整流芯片以及協議芯片。

使用游標卡尺測得模塊長度為24.88mm。

寬度為22.54mm。

厚度為23.88mm,通過三維算得模塊功率密度達1.49W/cm3。

模塊和蘋果20W充電器對比,整體要小很多,達到了主流迷你充級別。
華源20W迷你快充方案詳解
看完了華源這款20W合封氮化鎵快充方案的尺寸和外觀,下面帶來這款方案的詳細解析。

電源輸入端慢熔保險絲規格為2A。

整流橋來自辰達行,RABS210快恢復橋,規格為2A 1000V。

兩顆高壓電解電容纏繞高溫膠帶絕緣,其中一顆規格為22μF 400V。

另一顆規格為15μF 400V。

華源半導體這款20W合封方案采用華源HYC3601E氮化鎵合封芯片,內部集成650V耐壓,800mΩ增強型氮化鎵開關管,采用SOP7封裝,可用于USB PD快充及電視機、顯示器待機電源應用。
華源半導體HYC3601E合封氮化鎵芯片采用智能數字多模式控制,峰值電流控制模式,低輸入電壓下采用CCM模式運行,高輸入電壓下采用QR模式運行。在全電壓輸入范圍內,都能獲得很高的效率。過載保護周期56mS,支持抖頻改善EMI性能,自適應的柵極驅動器可平衡開關損耗及EMI,工作頻率為89KHz,達到體積和開關損耗的平衡。
HYC3601E內置豐富完善的保護功能,支持變壓器磁飽和保護,支持芯片供電過壓保護,支持輸出過載保護,支持輸出電壓過壓保護,支持片內過熱保護,支持電流取樣電阻開路保護,待機功耗小于75mW,具有低啟動電流。

華源半導體HYC3601 氮化鎵合封芯片詳細資料。

用于輸出電壓反饋的光耦特寫。

貼片Y電容來自禾伸堂。

在電路板背面還有一顆貼片Y電容。

同步整流芯片也是來自華源半導體,型號HYC9110,內部集成同步整流MOS和同步整流控制器,是一顆用于低側的同步整流芯片,支持DCM,CCM,PFM和QR工作模式。HYC9110內置60V,8.2mΩ同步整流管,支持3.2-25V輸出電壓范圍,滿足PD快充寬電壓輸出。采用SO8封裝,外圍元件精簡。

華源HYC9110資料信息。

輸出固態電容來自云星,規格為470μF 16V。

協議芯片來自慧能泰,型號HUSB360,是一顆SOP10L封裝的USB PD協議芯片,內部集成VCONN供電,支持過熱保護,輸入過壓,欠壓保護和過流保護功能,支持分級過流保護。

輸出VBUS開關管來自AOS萬代,型號AON7534,NMOS,耐壓30V,導阻4.1mΩ,采用DFN3*3封裝。

輸出USB-C母座采用過孔焊接固定,黑色膠芯。
華源20W迷你快充方案測試
下面是華源20W迷你快充方案的紋波以及溫升測試。

測得在5V空載下,90Vac輸入下的紋波為46.3mV,264Vac輸入下的紋波為38.4mV。5V3A輸出下,90Vac輸入下的紋波為60mV,264Vac輸入下的紋波為79.2mV。

測得在9V空載下,90Vac輸入下的紋波為28mV,264Vac輸入下的紋波為33.6mV。9V2.22A滿載輸出下,90Vac輸入下的紋波為64mV,264Vac輸入下的紋波為65.3mV。

測得在12V空載下,90Vac輸入下的紋波為26.4mV,264Vac輸入下的紋波為30.4mV。12V1.67A滿載輸出下,90Vac輸入下的紋波為73.2mV,264Vac輸入下的紋波為62.1mV。

選取9V2.22A滿載輸出的情況,進行30分鐘的老化測試,在90Vac輸入下,HYC3601E合封氮化鎵芯片溫度為104℃,在264Vac輸入下,溫度為93.1℃。

HYC9110在90Vac輸入下的溫度為85.5℃,264Vac輸入下的溫度為85.1℃。

變壓器在90Vac輸入下的溫度為86.5℃,264Vac輸入下的溫度為87.1℃。
充電頭網總結
20W迷你快充一直為主力出貨機型,具備小巧的體積,便于攜帶,能夠滿足常見快充移動電源與蘋果手機快充,滿足廣大用戶的日常需求,并且具有優秀的性價比,成就了20W快充出色的銷量。
華源半導體推出的這款20W迷你快充方案采用合封氮化鎵芯片,具有高集成度和高轉換效率優勢,實測充電器在230Vac輸入下,9V和12V滿載效率均超過91.5%,顯著降低溫升,提高能效。方案采用兩塊PCB堆疊焊接,大大簡化加工難度,降低加工成本,成品直通率都有保障,是一款高效高性價比的合封氮化鎵快充解決方案。


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