前言

當前,高功率電源在效率、散熱與體積方面正面臨重重考驗。盡管升壓 PFC+LLC 拓撲已被廣泛應用,其成熟度無可置疑,但在能效和功率密度上已接近天花板。同時,傳統硅基器件在高頻開關時產生的大量熱量,不僅限制了頻率提升,也迫使系統體積不斷增大,難以跨越鈦金牌能效等級。市場對于具備更高轉換效率與更小封裝尺寸的高功率方案的需求也在不斷提高,而氮化鎵(GaN)器件結合優化后的拓撲架構,正成為突破瓶頸的核心路徑。

港晟電子此前已成功推出多款大功率氮化鎵電源方案,相比傳統PFC方案,圖騰柱PFC無橋PFC損耗更低,并且這些方案均已實現量產。這些方案經過了市場驗證,性能和可靠性都具有一定的保障,可以幫助開發商快速高效地推出符合市場需求的產品,助力合作伙伴在市場競爭中占據優勢地位。

港晟大功率氮化鎵電源方案

現充電頭網將對港晟電子推出的兩款大功率氮化鎵電源方案進行詳細介紹和拆解解析,并已將方案中所用到的物料整理成下表所示,方便各位工程師高效地開發和優化快充產品,提升整體設計和生產效率。

港晟1kW圖騰柱無橋PFC+LLC氮化鎵電源方案

港晟電子這款電源DEMO是目前少有實現量產的1kW高功率密度圖騰柱無橋PFC+LLC氮化鎵電源方案,支持全電壓輸入,并且90V、230V下的效率分別高達95.2%和97.2%,相較傳統PFC方案,高、低電壓輸入條件下的效率都更高,并且解決了橋堆發熱問題,散熱更好做,有效簡化電源的整體結構。

充電頭網通過解析發現,這套方案核心控制器件分別采用了梵塔圖騰柱PFC控制器FAN6618、LLC控制器FAN6887以及恩智浦同步整流控制器TEA2096,實現更靈活的程序配置以及保密性。

圖騰柱快速半橋以及LLC半橋的共六顆氮化鎵器件均采用英諾賽科INN650TA080BS,以及圖騰柱慢管和同步整流管來自華潤微,并且全部采用優化的TOLL貼片封裝,更低的導通和開關損耗,帶來更高功率密度以及可靠性。此外還采用了艾華和三瑩等知名品牌的電容濾波,用料是相當扎實的。

相比傳統設計,港晟電子這套方案還有著更低損耗和成本等優勢,可滿足80+鈦金標準對高效率的要求,是2000W以內高功率密度的適配器充電器、LED電源、服務器電源等產品設計的理想選擇。

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港晟2kW圖騰柱無橋PFC+LLC氮化鎵電源方案

港晟電子這款電源DEMO支持全電壓輸入,在230V輸入工況下的轉換效率高達97%,可以滿足80+鈦金標準對高效率的要求,產品定位為標準化平臺,配備有通信接口、輔助供電接口、NTC接口等接口,生命周期在10年以上,可根據需求靈活擴展至充電、照明、工業控制與儀器設備等多種應用場景。

方案內置一顆STC 32 位、128 KB 閃存的高性價比單片機,可實現豐富的智能控制和通信功能,與 1 kW 版本相比,本方案在機殼后側新增兩只小風扇,并于 PCB 背面設有銅質散熱焊柱,貼附導熱膠,以提升散熱能力;外殼采用灌膠工藝,實現出色的防塵防水保護。整機 PCBA 工藝簡潔、BOM 成本低廉、程序配置靈活又便于保密,是真正的一款高效、可靠、易量產的多場景電源解決方案。

充電頭網拆解發現,該方案核心控制器件采用了梵塔圖騰柱 PFC 控制器 FAN6618、LLC 控制器 FAN6887 及恩智浦次級同步整流控制器 TEA2096;電流檢測則選用了芯進霍爾元件 CC6922SG-3FB050。相較于市面上其他圖騰柱拓撲方案,本設計線路結構更為簡潔,BOM 成本更低。

方案內部的圖騰柱快速半橋以及LLC半橋的共八顆氮化鎵器件均采用英諾賽科INN650TA080GS,兩顆圖騰柱慢管來自華潤微CRJZ35N60G4FZ,四顆次級同步整流管同樣來自華潤微CRSZ043N15N3Z,并且全部采用優化的TOLL貼片封裝,更低的導通和開關損耗。相比傳統方案,這種設計在不增加成本的基礎上讓工藝更加簡單,也帶來了更高功率密度以及可靠性。

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充電頭網總結

通過對港晟電子兩款大功率氮化鎵電源方案的詳細解析和拆解,可以清晰明了地看到每款方案的優勢,工程師們在參考我們提供的詳細物料清單后,能夠更精準地了解每個方案的設計和構成,從而更加高效地進行產品開發和優化。