前言

能華半導(dǎo)體推出了一系列的基于氮化鎵功率器件的LED電源方案，涵蓋40~380W輸出功率，根據(jù)輸出功率不同，分為反激拓?fù)洹㈦p管反激、LLC拓?fù)洌瑵M足不同功率的輸出需求。本期方案解析帶來的是一款150W薄型鋁殼LED電源方案介紹。

120W-300W功率范圍的LED電源，通常采用LLC或者雙管正激電路，LLC方案成本較高，而雙管正激屬于硬開關(guān)，EMI整改難度較大。能華半導(dǎo)體所推出的雙管反激方案，則在電源方案的成本和性能之間找到了一個(gè)近乎完美的平衡點(diǎn)。

這款電源方案初級(jí)開關(guān)管采用兩顆能華半導(dǎo)體CE65H180TOEI氮化鎵功率器件，開關(guān)頻率為100kHz。電源方案支持176~264V輸入電壓，輸出為24V6.25A，平均轉(zhuǎn)換效率為94%，下面就帶來這款LED電源方案的解析，一起來看看用料和設(shè)計(jì)。

能華半導(dǎo)體150W LED電源外觀解析

能華半導(dǎo)體這款LED電源方案采用鋁合金外殼，散熱能力良好。

外殼正面設(shè)有散熱開孔，兩端設(shè)有接線端子。

外殼背面設(shè)有螺絲柱，用于固定內(nèi)部PCBA模塊。

殼體側(cè)面設(shè)有兩個(gè)開口。

電源交流輸入端子特寫。

直流輸出端子特寫，均設(shè)有絕緣保護(hù)蓋板。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得電源外殼長(zhǎng)度約為186mm。

電源外殼寬度約為36.9mm。

電源外殼厚度約為22.9mm。

測(cè)得電源重量約為178.8g。

能華半導(dǎo)體150W LED電源內(nèi)部解析

首先撬開電源上蓋。

內(nèi)部PCBA模塊使用螺絲固定在殼體內(nèi)部。

固定PCBA模塊的螺絲特寫。

擰下螺絲取出PCBA模塊，PCBA模塊與殼體之間通過麥拉片絕緣。

PCBA模塊和麥拉片之間設(shè)有藍(lán)色導(dǎo)熱墊。

測(cè)得PCBA模塊長(zhǎng)度約為176.2mm。

寬度約為31.9mm。

厚度約為19.6mm。

PCBA模塊正面一覽，右側(cè)為交流電源輸入端子，向左焊接保險(xiǎn)絲，Y電容，整流橋，NTC熱敏電阻，安規(guī)X2電容和共模電感。向左依次焊接高壓濾波電容，隔離變壓器，變壓器。左側(cè)焊接直流輸出端子和濾波電容。

PCBA模塊背面焊接兩顆整流橋，初級(jí)主控芯片，氮化鎵開關(guān)管，同步整流控制器和同步整流管。

輸入端保險(xiǎn)絲規(guī)格為3.15A 250V。

藍(lán)色Y電容來自STE松田電子。

安規(guī)X2電容來自緯迪，規(guī)格為0.1μF。

共模電感采用扁銅線繞制。

整流橋型號(hào)DBF410，規(guī)格為4A 1000V，半橋連接均攤溫升。

高壓濾波電容規(guī)格為400V82μF，兩顆并聯(lián)。

濾波電容為AiSHi艾華品牌。

初級(jí)主控芯片來自茂睿芯，型號(hào)MK2697A，是一款多模式高頻QR控制器，支持10V至88V的輸入電壓，工作頻率高達(dá) 130k Hz，采用自適應(yīng)DCM/QR模式，能確保在不同輸出電壓和負(fù)載條件下保證高效率，專有軟啟動(dòng)方案減少了SR Vds應(yīng)力，優(yōu)化了輕負(fù)載效率，并可通過頻率抖動(dòng)提升EMI性能。

MK2697A內(nèi)置輸出過壓、過功率、VCC過壓等保護(hù)機(jī)制，采用SOT23-6封裝，適用于AC/DC適配器和通用電源等應(yīng)用領(lǐng)域。

用于上管驅(qū)動(dòng)的隔離變壓器特寫。

氮化鎵開關(guān)管來自能華半導(dǎo)體，型號(hào)CE65H180TOEI，采用能華耗盡型工藝技術(shù)，耐壓為650V，瞬態(tài)耐壓為800V，導(dǎo)通內(nèi)阻180mΩ，器件具有極低的門極電荷，使得器件的開關(guān)速度快，損耗低，可以大大提高系統(tǒng)能效。

CE65H180TOEI的柵極驅(qū)動(dòng)電壓范圍±20V，大大提高了系統(tǒng)可靠性，兼容傳統(tǒng)硅MOS驅(qū)動(dòng)器，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。支持適配器、可再生能源、電信和數(shù)據(jù)設(shè)備、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、工業(yè)和汽車應(yīng)用，采用TO252封裝。

能華半導(dǎo)體 CE65H180TOEI 資料信息。

另一顆氮化鎵開關(guān)管型號(hào)相同。

宏迦橙ES5JBF，為超快恢復(fù)二極管，規(guī)格為600V 5A，采用SMBF封裝。

另一顆二極管型號(hào)相同，兩顆用于變壓器初級(jí)線圈漏感能量回收。

180mΩ取樣電阻用于檢測(cè)初級(jí)開關(guān)管電流。

為主控芯片供電的濾波電容規(guī)格為10μF50V。

變壓器磁芯纏繞膠帶絕緣。

UMW817C光耦用于輸出電壓反饋。

藍(lán)色Y電容來自STE松田電子。

同步整流控制器來自茂睿芯，型號(hào)MK91808H，支持CCM、DCM和QR工作模式，芯片使用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自供電技術(shù)為VCC供電，可以直接置于正端應(yīng)用而無需輔助繞組，采用SOT23-6封裝。

同步整流管來自安森德，型號(hào)ASS052N10Q1M，NMOS，耐壓100V，導(dǎo)阻4.4mΩ，采用PDFN5*6-8封裝。

輸出端設(shè)有三顆濾波電解電容。

電容來自YUSCON煜盛電子，規(guī)格為1000μF35V。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

基于能華氮化鎵雙管反激電路與雙管正極電路和LLC電路的對(duì)比，雙管反激無需諧振電感和諧振電容，在控制器和同步整流芯片上成本均具有顯著優(yōu)勢(shì)，在成本和性能之間取得了良好的平衡。

充電頭網(wǎng)通過解析發(fā)現(xiàn)，能華半導(dǎo)體這款150W氮化鎵LED電源方案采用長(zhǎng)條薄型設(shè)計(jì)，鋁合金外殼具備良好的散熱能力，適配多種燈具使用。電源方案采用雙管反激架構(gòu)，使用茂睿芯MK2697A控制器搭配兩顆能華半導(dǎo)體CE65H180TOEI耗盡型氮化鎵開關(guān)管，并使用隔離變壓器用于上管驅(qū)動(dòng)。

同步整流控制器采用茂睿芯MK91808H，搭配使用安森德ASS052N10Q1M同步整流管，進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)換效率。電源PCBA模塊通過導(dǎo)熱墊傳導(dǎo)熱量到鋁合金外殼，有效降低工作時(shí)的溫升。使用雙管反激架構(gòu)搭配氮化鎵開關(guān)管以及同步整流，可獲得媲美LLC架構(gòu)的轉(zhuǎn)換效率，有效節(jié)省能源，降低整體成本。