该电源DEMO额定输入电压范围为176~264Vac,输出规格为24V10A,额定输出功率为240W,满载转换效率为94%。下面充电头网将对润芯微的240W电源DEMO进行分析,介绍电源方案的设计和用料。
润新微240W电源方案DEMO外观
该电源DEMO的PCBA为长条形设计,电源端子焊接在输入端,两级EMI滤波电路,后面是PFC和开关电源电路,中间是滤波电容区域。
输出端配有散热器、固态电容和电解电容滤波器、滤波电感。
PCBA模块正视图,左侧为EMI滤波电路、整流桥、PFC升压电感、高压滤波电容,右侧为焊接变压器和输出滤波电容。
PFC控制器、开关电源控制、氮化镓开关管和同步整流控制器焊接在PCBA模块的背面。
实测PCBA模块长度约为233mm。
PCBA模块宽度约为42mm。
PCBA模块高度约为25mm。
实测模块重量约为283g。
润新微240W电源方案DEMO解析
输入焊接端子块。
PCBA模块侧视图,输入端焊接有绿色NTC热敏电阻。
将黄色压敏电阻焊接到另一侧的输入端子上。
电源输入端子块特写。
输入保险丝来自诚润,规格为5A 250V。
输入压敏电阻型号ZVR10D561K用于浪涌保护。
NTC热敏电阻用于抑制开机时的浪涌电流。
共模电感器采用漆包线和绝缘线绕制。
安规X2电容来自科尼盛,规格为0.47F。
第二级共模电感采用扁铜线绕制。
另一颗型号为HVR10D391的压敏电阻与左片气体放电管串联,起过压保护作用。
两个安全Y 电容器的特写。
PCBA模块背面焊接有两根贴片放电管,用于浪涌过压保护。
整流桥固定铝散热器。
滤波电感两侧是薄膜电容。
薄膜滤波电容来自杰威,规格为1F450V。
PFC控制器来自MPS,型号MP44014,工作在临界导通模式,具有极低的启动电流和低静态电流,并具有精密可调的输出过压保护。
将PFC开关管和PFC整流管固定在散热器上。
PFC开关管来自润芯微电子,型号RX65T300PS2H。它是Cascode级联结构的氮化镓开关管。该器件耐压650V,导阻240m,采用TO220封装。 RX65T300PS2H支持20V栅极电压,兼容传统控制器,简化驱动电路。同时,栅极耐压有足够的余量来应对开关过程中电压过冲等不利因素,避免器件潜在的损坏和故障。
润信威RX65T300PS2H数据信息。
PFC 升压电感采用利兹线绕制。
PFC整流器来自扬杰,型号MUR2060CT。它是一款超快恢复二极管,规格为600V 20A,采用TO220封装。
ES5J 二极管用于PFC 旁路。
高压滤波电容为永明公司,规格为100F450V,两颗并联。
电源主控芯片来自BiMicro,型号KP2202。该芯片内置高压启动,集成X电容放电,支持500KHz开关频率,可与氮化镓器件配合使用。该芯片运行于谷导模式,支持绿色节能模式和突发模式,待机功耗低于30mW,还具有完善全面的保护功能。
反激开关管同样来自润芯微电子,型号RX65T300HS2A。它是Cascode级联结构的氮化镓开关管。器件耐压650V,导通电阻240m,采用DFN8*8封装。 RX65T300HS2A支持20V栅极电压,兼容传统控制器,简化驱动电路。同时,栅极耐压有足够的余量来应对开关过程中电压过冲等不利因素,避免器件潜在的损坏和故障。
润芯微电子RX65T300HS2A数据信息。
采用两个270m采样电阻来检测开关管电流。
隔离驱动变压器用于驱动另一个开关管。
另一种氮化镓开关管也有相同型号。
为主控芯片供电的两颗滤波电容规格为10F50V。
变压器铁心用绝缘胶带紧紧包裹。
贴片Y电容来自四川特瑞祥科技有限公司,体积小、重量轻,非常适合用在氮化镓快充等高密度功率产品中。物料编号为TMY1102M。
特瑞祥专注于被动元件的研发、生产和销售,注册资本1亿元。拥有两种独立的电容品牌:贴片TRX和DIP TY电容。 TRX将致力于陶瓷材料的研究,拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。
充电头网获悉,特瑞祥贴片Y电容不仅获得倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W GaN充电器、倍思120W GaN+SiC PD快充充电器等数十款大功率充电器,还可用于Sealand、First Guardian、Belkin等品牌20W迷你快充的表现得到了客户的一致认可。
另一个片状Y电容器具有相同的材料编号。
输出电压反馈采用亿光EL1019光耦。
同步整流控制器为丝印IBHJN,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率为600KHz。支持DCM、CCM、QR、ACF多种工作模式,支持高边和低边应用,并具有振铃检测功能,防止意外激活。
将两根同步整流管固定在散热器上。
同步整流管来自华润微,型号CRST073N15N,NMOS,耐压150V,导阻6.2m,采用TO220封装。
输出端焊接有滤波固态电容、滤波电解电容和滤波电感。
两颗滤波固态电容来自永利,规格为1000F35V。
电解电容来自米兰,规格为35V1000F。
输出磁环滤波电感特写。
充电头网总结
通过分析润芯微240W电源方案的DEMO,我们发现该电源方案采用了MPS的MP44014 PFC控制器和MP6908A同步整流控制器,并使用了润芯微的RX65T300PS2H氮化镓开关管。开关电源为双管反激架构,采用比亿微KP2202进行开关电源控制,采用两颗润芯微RX65T300HS2A氮化镓开关管,采用隔离变压器进行上管驱动。
用户评论
我关注的就是这类型的产品,现在终于有可靠的设计方案了!
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氮化镓啊?效率肯定高,正好合适小型设备需求
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润新微做不错,这个方案看起来很清晰易懂
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240W功率设计挺厉害的,相比传统的电源成本更低吗?
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双管反激方案效率高,对EMI干扰也比较好控制的样子
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大功率双管反激呀,学习一下这个新选择!
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终于看到了合适的电源设计方案!期待更多分享
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润新微的技术实力不容小觑, 这个方案一定会引领行业发展趋势!
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240W功率足够用,想了解下成本和效率对比传统方案的详情。
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功率设计太重要了,这个方案能解决许多设备的电源问题
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氮化镓的优势越来越明显了!
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这个解析比较详细,受益匪浅!
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想了解下这款电源在不同负载情况下的效率表现呢?
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双管反激方案设计思路独特,很有借鉴意义!
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润新微的方案总是很精巧,值得学习参考!
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传统电源方案成本很高,这个氮化镓电源更经济实惠?
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大功率电源设计真是越来越复杂了...
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这款电源支持哪些通信协议呢?
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终于找到合适的电源解决方案啦!
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