前言

鈺泰半導體推出了一款65W PD快充的參考設計,這款參考設計內置鈺泰準諧振反激控制器和同步整流控制器,并搭配使用國產功率器件,體積小巧。這款快充為實用的2C1A接口設計,支持多個設備同時快充。

鈺泰半導體PD快充電源芯片的推出,標志著鈺泰拓寬了旗下產品線,又一家國產芯片原廠進軍AC-DC領域,賦能更多行業。下面充電頭網就帶來這款參考設計的解析,重點介紹其中的兩顆控制器芯片。

鈺泰65W參考設計產品外觀

基于鈺泰65W DEMO設計的充電器為時下主流柱狀造型,機身邊角圓潤,配備折疊插腳以及2C1A三個USB接口,此外還有指示燈設計。

實測成品機身長度為74.44mm。

寬度為45.43mm。

厚度為31.03mm。

和蘋果61W充電器對比,體積優勢很大。

另外測得重量約為151g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得其中一個USB-C口支持PD3.0、PPS、QC4、DCP充電協議。

并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V3A、3.3-11V4.5A兩組PPS電壓檔位。

測得另一個USB-C口同樣支持PD3.0、PPS、QC4、DCP充電協議。

此外PDO報文也一樣,兩個USB-C口支持功率盲插,日常使用方便。

最后測得USB-A口支持QC3.0、DCP充電協議。

鈺泰65W參考設計解析

看完了這款參考設計的外觀和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的設計。

沿接縫處拆開殼體,折疊插腳通過壓接供電。

抽出內部PCBA模塊,PCBA模塊整體灌膠填充。

模塊表面粘貼銅箔散熱,銅箔粘貼膠帶絕緣。

PCBA模塊背面采用銅片散熱。

銅片與PCBA模塊通過焊接固定,并使用麥拉片絕緣。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為59.93mm。

PCBA模塊寬度約為38.36mm。

PCBA模塊厚度約為25.18mm。

PCBA模塊背面粘貼導熱墊散熱。

導熱墊對應初級開關管和同步整流管散熱。

清理掉PCBA模塊表面的灌封膠,觀察正面,其中左側為輸出降壓電路,采用垂直小板焊接,右下角焊接輸入EMI電路,右上方為高壓濾波電容。

PCBA模塊背面焊接初級主控芯片,初級開關管,同步整流控制器,同步整流管,反饋光耦和貼片Y電容。通過對PCBA模塊的觀察發現,鈺泰這款參考設計采用固定電壓輸出,同步整流的設計架構。下面我們就從輸入端開始解析這款參考設計。

參考設計輸入端焊接保險絲,共模電感,安規X2電容,整流橋和高壓濾波電容。

輸入端保險絲來自藍寶,規格為3.15A 250V。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

安規X2電容來自TENTA天泰。

在安規電容后面是整流橋小板,小板背面使用麥拉片絕緣。

側面焊接高壓濾波電容。

高壓濾波電容共計5顆。

高壓濾波電容規格均為400V22μF,總容量為110μF。

差模電感纏繞膠帶絕緣。

初級主控芯片來自鈺泰,絲印NH,實際型號為ETA8047,是一顆支持綠色模式的多模式準諧振反激控制器,支持準諧振和連續模式,芯片支持7-37V寬供電電壓范圍,具備極低的待機功耗。芯片具備取樣電阻短路保護,變壓器繞組短路保護。

ETA8047內部集成軟啟動和快速啟動電路,柵極驅動輸出電壓12V鉗位,內置可調節的斜率補償,符合DOE VI和CEC V5能效標準,采用SOT23-6封裝。

鈺泰半導體 ETA8047 資料信息。

初級開關管來自力宏微,型號LH65R360,是一顆650V耐壓的NMOS,導阻為360mΩ,采用DFN8*8封裝。

開關變壓器采用ATQ2516磁芯,支持65W功率。

藍色Y電容來自科雅。

貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,料號TMY1471K。

OR1009光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器來自鈺泰,絲印P1,實際型號為ETA8003,是一顆高性能多模式二次側同步整流驅動器,支持CCM,DCM和QR工作模式,支持180KHz開關頻率。支持高側和低側應用。芯片具備自供電技術,無需額外線圈供電。ETA8003采用SOT23封裝,適配多種10V柵極電壓的同步整流管。

鈺泰半導體 ETA8003 資料信息。

同步整流管來自GOFORD,器件型號難以辨認。

輸出濾波電容來自永銘,為NPX系列固態電容,規格為820μF 25V。

參考設計輸出端垂直焊接降壓小板。

USB-C母座過孔焊接固定。

磁環降壓電感特寫。

輸出濾波電容來自永銘,NPX系列固態電容,規格為220μF 25V。

全部拆解一覽,來張全家福。

鈺泰65W參考設計量產案例測試

以下信息由廠家提供,供參考。下面是這款快充參考設計的CE測試。

測試條件為220Vac輸入(L)輸出20V/3.25A

測試條件為220Vac輸入(N)輸出20V/3.25A

下面是RE測試,水平測試,測試條件為220Vac輸入,輸出20V3.25A。

垂直測試的測試條件為110Vac輸入,輸出20V3.25A。

通過測試可以看出,鈺泰這款參考設計的傳導測試均符合標準,并且具有較大的裕量。

充電頭網總結

鈺泰推出的這款65W快充參考設計具備2C1A輸出接口,且接口均支持快充,十分實用。參考設計內部采用鈺泰ETA8047多模式反激控制器搭配ETA8003同步整流控制器,ETA8047支持多模式運行,且待機功耗極低,滿足六級能效要求。

ETA8047支持使用MOS管和級聯型氮化鎵器件,搭配ETA8003進行同步整流,保護功能全面,外圍元件精簡。鈺泰推出的快充電源芯片能夠有效提升PD快充以及適配器的性能和體驗,打造高性價比的開關電源解決方案。