前言

相比一般的電子設備，筆記本電腦對于電源的要求要嚴苛得多，需要電源能夠長時間穩定大功率輸出。此外隨著氮化鎵技術以及USB-C接口的普及，傳統“板磚”式電源適配器正在慢慢被更小更輕的USB-C氮化鎵電源適配器所取代。

知名快充芯片原廠智融科技最近推出了一款基于自家SW1102+SW1608+SW2333全套方案設計的氮化鎵電源適配器DEMO，并帶有約1.8米長USB-C線，可支持最大65W PD快充。該DEMO的功率密度高達1.5W/cm3，基于此設計的成品外殼尺寸僅50*46*30mm，相當的小巧輕便，符合市場需求。

智融科技此套方案可以滿足環溫40°溫升標準，同時擁有智能谷底鎖定技術，可以有效降低開關損耗。此外集成驅動能力動態調整，次級VDS無尖峰應力，系統最高效率可達94.4%。下面充電頭網就帶來智融科技這款氮化鎵電源適配器參考設計的解析，看看這套方案的設計情況。

智融科技65W氮化鎵電源適配器參考設計外觀

智融科技65W氮化鎵電源適配器參考設計的PCBA模塊輸入、輸出端均已焊接導線，可以方便客戶直接進行相關測試。

PCB板正面設有延時保險絲、共模電感高壓濾波電解電容、變壓器等器件。板子初次級間鏤空，后期可加裝隔離板進行絕緣保護。

板子背面設有整流橋、開關電源初次級控制器、初級開關管、同步整流管、協議芯片以及輸出VBUS開關管。

自帶的USB-C線經典黑色配色，做了抗彎折保護設計，外殼磨砂方便插拔。

測得DMEO長度為45.89mm。

寬度為41.58mm。

厚度為22.57mm。

USB-C線纜長度約為176cm。

總重量約為110g。

給DEMO通電，測得這款參考設計輸出支持PD3.0、PPS、QC4快充協議。

PDO報文顯示還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位，以及5-11V5A一組PPS電壓檔位。

智融科技AC-DC產品亮點

亮點一、初級控制器內置100V高壓LDO

SW110X系列氮化鎵直驅控制器內置了100V高壓LDO，為客戶精簡了外圍電路和PCB空間，同時也節約了系統成本。另外對于超寬范圍輸出電壓下變壓器漏感偏大造成的VCC過壓問題也提供了非常大的余量，減少客戶變壓器批量漏感的一致性要求。此外，100V的耐壓也能保證客戶電源產品系統具有更強的浪涌耐受能力

亮點二、精準的谷底鎖定工作模式

SW110X系列采用Smart_Lock谷底鎖定工作模式，產品在一定輸入電壓和一定負載工作條件下工作穩定，無谷底跳變現象，從而無頻率突變，因此整個電源系統產品具有更低的輸出紋波，同時消除了谷底跳變帶來的可聞噪聲。由于谷底精準鎖定，也為系統效率帶來了一定的提升

谷底鎖定工作波形圖

谷底跳變工作波形圖

亮點三、自適應驅動調節技術

眾所周知，QR工作模式在輕載下往往具有更高的SR尖峰應力，SW110X系列采用自適應驅動調節技術，使得QR模式下的產品在輕載，短路，輕滿載開機和輕重載切換等各種工況下都具有極低的SR應力。因此對某些輸出電壓的應用可以采用比競品更低耐壓的同步整流管，從而降低系統成本。另外由于消除了SR的尖峰震蕩，也使得系統全負載段擁有更好的EMI效果。

次級應力圖

亮點四、完善的多重保護功能

除了常規的輸入欠壓，輸出過壓，輸出短路，過溫保護外，SW11XX系列具有自適應輸出電壓的LPS過流保護，滿足相關LPS認證要求。由于AC側全輸入電壓段都具有比較精準一致的過流保護，使得產品后級在某些異常短路的情況下，前級也能提供一定的限流保護，從而防止了PCB較大過流導致的產品過熱甚至融化帶來的火災安全風險。

亮點五、系統效率的優化設計

SW110X系列采用更低的CS閾值電壓設計，使得產品在低壓90V輸入下可以減少CS電阻的損耗和發熱，具有更高的低壓效率。同時高壓230V輸入下在高壓降頻和谷底鎖定的工作模式加持下，有效降低了高壓開關管的開關損耗，為產品的系統效率也帶來了一定的優化提升。產品效率的優化提升，為客戶直接帶來了更低的溫升體驗，也減少了客戶在散熱上的散熱成本

效率曲線圖

亮點六、可靠的氮化鎵驅動以及氮化鎵合封技術

SW110X系列產品采用差分驅動的方式，可以更可靠的直接驅動E-Mode氮化鎵，保證了氮化鎵工作的可靠性。通過合理的封裝打線方式使得相應的合封氮化鎵系列產品在高頻工作下減少了系統走線帶來的寄生電感震蕩導致的誤開關問題，從而具有非常高的量產可靠性。

智融科技65W氮化鎵電源適配器方案解析

板子前端設有延時保險絲、共模電感、安規X電容、高壓濾波電解電容以及工字電感。

延時保險絲特寫，規格為3.15A250V。

共模電感雙線繞制，用于濾除EMI干擾。

安規X2電容容量0.1μF。

整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司，型號WRLSB80M，這顆軟橋通過較軟的恢復曲線，比較平滑的關斷特性，可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。選用的LSB封裝，擁有良好的散熱特性，幫助中大瓦數適配器提升可靠性，單顆可做60W+。

五顆高壓濾波電解電容中，四顆較粗的規格都是400V27μF。工字電感外套絕緣管保護。

一顆規格為400V12μF。

板子左側區域設有變壓器、Y電容以及固態濾波電容，中心處設有主控芯片供電電容。

主控芯片供電電容規格為100V4.7μF。

初級主控芯片采用智融科技SW1102，是一款針對離線式反激變換器的高性能高集成度準諧振電流模式PWM控制器。控制器以超寬VDD供電范圍滿足PD適配器的寬輸出應用要求。SW1102通過工作于帶谷底鎖定功能的谷底開啟模式來降低開關損耗，在空載和輕載時，控制器切換至BURST模式工作以優化輕載效率；空載待機功耗小于50mW。

SW1102內置軟啟動電路，集成氮化鎵直接驅動(6V DRV)，可直接用于驅動氮化鎵功率管，支持QR/DCM/BURST多模式工作。控制器集成頻率抖動功能和驅動能力動態調整功能以優化EMI性能。

SW1102集成完備的保護功能，包括Brown-out保護、VDD欠壓保護（UVLO）、VDD過壓

保護（VDD OVP）、輸出過壓保護（OVP）、輸出欠壓保護（UVP）、逐周期電流限制（ILIMIT）、 過載保護（OLP）、輸出電流過流保護（LPS）、CS開路保護、片內過溫保護（OTP）、片外過溫保護（NTC-OTP）等。

初級開關管采用英諾賽科INN700D240B，是一顆耐壓700V的增強型氮化鎵開關管，瞬態耐壓為800V，導阻為240mΩ，符合JEDEC標準的工業應用需求，內置ESD保護，采用DFN8*8封裝。

英諾賽科INN700D240B資料信息。

變壓器特寫。

CT 1018光耦，用于輸出電壓反饋。

藍色Y電容特寫。

同步整流控制器采用智融科技SW1608，這是一款針對離線式反激變換器的副邊同步整流管(MOSFET)驅動的高性能控制器，配合 MOSFET 使用替代肖特基整流二極管，可以顯著提高系統效率。其支持6V或者9V VCC供電，并且VCC具有自供電功能，無需輔助繞組供電并支持寬輸出電壓范圍， 并支持High Side/Low Side多種應用場景，支持CCM/QR/DCM多種工作模式。

SW1608支持600KHz工作頻率，支持Minimum-on 時間可配置以及集成驅動電平動態調整，此外其內部集成智能導通檢測功能，防止 DCM 振鈴引起的誤導通；芯片還具有超低開啟/關斷傳輸延遲時間和強下拉電流能力，可以顯著降低整流管的電壓應力。采用SOT23-6封裝。

充電頭網拆解了解到，智融科技SW1125/SW1106+SW1608氮化鎵電源方案此前還被雅晶源65W 2C1A氮化鎵充電器、喜微100W 3C1A超高性價比氮化鎵快充、鉅海65W 2C1A氮化鎵充電器、鴻達順65W三USB-C口氮化鎵充電器等產品采用。

同步整流管同樣來自智融科技，型號SWT1008A。

輸出濾波固態電容規格為25V1000μF。

協議芯片采用智融科技SW2333，這是一款高集成度的快充協議控制器，內嵌ARM Cortex-M0內核，最高工作頻率40MHz，支持I2C、UART、GPIO等通用外設接口。SW2333支持0.3~10A 輸出限流控制，50mA/Step；支持光耦/FB/I2C反饋控制以及母線電壓檢測。集成CV和CC環路，VIN和VBUS快速放電以及NMOS驅動電路。

SW2333集成Type-C接口邏輯和PD3.1 PHY，支持BC1.2規范以及蘋果2.4A/三星1.2A模式，支持PD3.1、QC5/4+/4/3+/3/2以及UFCS等多種主流的DPDM快充協議，還支持私有協議定制。

SW2333的USB Type-C/USB PD功能強勁，支持Type-C DFP/Source角色；支持3A/1.5A/Default USB Power的Rp值，支持VCONN以及低功耗檢測模式。還支持硬件BMC發送與接收器，并集成PD物理層，最高可支持25V電壓輸出。主要應用于適配器、插排、車充等領域。

SW2333還具有完備的保護功能，包括輸入欠壓/低電保護，輸入/輸出過流保護，輸入/輸出過壓保護，輸出欠壓保護，芯片過溫保護，VCONN過流保護，DP/DM/CC過壓保護以及DP/DM 弱短路保護。

輸出VBUS開關管采用砹德曼AD40N50D3，NMOS，耐壓40V，采用PPAK3*3封裝。

充電頭網拆解總結

智融科技推出的這款65W氮化鎵電源適配器參考設計采用了自家全套方案，其中SW1102+SW1608電源方案擁有優秀的EMI和低功耗表現，并支持全面的保護功能，可靠性有保證。兩款器件本身還采用SOT23-6超小封裝，可減少占板面積，加上搭配氮化鎵功率器件設計，可以實現電源適配器體積上的突破，符合時下市場需求。

SW2333協議芯片支持5-20V經典檔位PD快充輸出，同時還支持PPS快充，特殊情況下還能給蘋果、小米、三星等品牌手機進行充電。參考設計全套核心元件均由智融科技提供，可以更好為客戶進行技術性方面的服務，同時保證客戶產品持續穩定向市場供應。

如需了解更多智融科技AC-DC方案，請聯系銷售經理Amanda Wu。