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轉(zhuǎn)發(fā)｜鈺泰65W 2C1A快充參考設(shè)計(jì)解析
2023-07-06
<轉(zhuǎn)發(fā)充電頭網(wǎng)，略有刪減>
前言
鈺泰半導(dǎo)體推出了一款65W PD快充的參考設(shè)計(jì)，這款參考設(shè)計(jì)內(nèi)置鈺泰準(zhǔn)諧振反激控制器和同步整流控制器，并搭配使用國產(chǎn)功率器件，體積小巧。這款快充為實(shí)用的2C1A接口設(shè)計(jì)，支持多個設(shè)備同時快充。
鈺泰半導(dǎo)體PD快充電源芯片的推出，標(biāo)志著鈺泰拓寬了旗下產(chǎn)品線，又一家國產(chǎn)芯片原廠進(jìn)軍AC-DC領(lǐng)域，賦能更多行業(yè)。下面充電頭網(wǎng)就帶來這款參考設(shè)計(jì)的解析，重點(diǎn)介紹其中的兩顆控制器芯片。
鈺泰65W參考設(shè)計(jì)產(chǎn)品外觀
基于鈺泰65W DEMO設(shè)計(jì)的充電器為時下主流柱狀造型，機(jī)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(shè)計(jì)。
實(shí)測成品機(jī)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(yōu)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(xié)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(xié)議。
此外PDO報(bào)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(xié)議。
鈺泰65W參考設(shè)計(jì)解析
看完了這款參考設(shè)計(jì)的外觀和測試，下面就進(jìn)行拆解，一起看看內(nèi)部的設(shè)計(jì)。
沿接縫處拆開殼體，折疊插腳通過壓接供電。
?抽出內(nèi)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(biāo)卡尺測得PCBA模塊長度約為59.93mm。
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PCBA模塊寬度約為38.36mm。
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PCBA模塊厚度約為25.18mm。
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PCBA模塊背面粘貼導(dǎo)熱墊散熱。
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導(dǎo)熱墊對應(yīng)初級開關(guān)管和同步整流管散熱。
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清理掉PCBA模塊表面的灌封膠，觀察正面，其中左側(cè)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。
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PCBA模塊背面焊接初級主控芯片，初級開關(guān)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(fā)現(xiàn)，鈺泰這款參考設(shè)計(jì)采用固定電壓輸出，同步整流的設(shè)計(jì)架構(gòu)。下面我們就從輸入端開始解析這款參考設(shè)計(jì)。
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參考設(shè)計(jì)輸入端焊接保險絲，共模電感，安規(guī)X2電容，整流橋和高壓濾波電容。
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輸入端保險絲來自藍(lán)寶，規(guī)格為3.15A 250V。
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共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。
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安規(guī)X2電容來自TENTA天泰。
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在安規(guī)電容后面是整流橋小板，小板背面使用麥拉片絕緣。
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側(cè)面焊接高壓濾波電容。
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高壓濾波電容共計(jì)5顆。
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高壓濾波電容規(guī)格均為400V22μF，總?cè)萘繛?10μF。
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差模電感纏繞膠帶絕緣。
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初級主控芯片來自鈺泰，絲印NH，實(shí)際型號為ETA8047，是一顆支持綠色模式的多模式準(zhǔn)諧振反激控制器，支持準(zhǔn)諧振和連續(xù)模式，芯片支持7-37V寬供電電壓范圍，具備極低的待機(jī)功耗。芯片具備取樣電阻短路保護(hù)，變壓器繞組短路保護(hù)。
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ETA8047內(nèi)部集成軟啟動和快速啟動電路，柵極驅(qū)動輸出電壓12V鉗位，內(nèi)置可調(diào)節(jié)的斜率補(bǔ)償，符合DOE VI和CEC V5能效標(biāo)準(zhǔn)，采用SOT23-6封裝。
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鈺泰半導(dǎo)體 ETA8047 資料信息。
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初級開關(guān)管來自力宏微，型號LH65R360，是一顆650V耐壓的NMOS，導(dǎo)阻為360mΩ，采用DFN8*8封裝。
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開關(guān)變壓器采用ATQ2516磁芯，支持65W功率。
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藍(lán)色Y電容來自科雅。
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貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司，料號TMY1471K。
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OR1009光耦用于輸出電壓反饋。
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同步整流控制器來自鈺泰，絲印P1，實(shí)際型號為ETA8003，是一顆高性能多模式二次側(cè)同步整流驅(qū)動器，支持CCM，DCM和QR工作模式，支持180KHz開關(guān)頻率。支持高側(cè)和低側(cè)應(yīng)用。芯片具備自供電技術(shù)，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。
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鈺泰半導(dǎo)體 ETA8003 資料信息。
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同步整流管來自GOFORD，器件型號難以辨認(rèn)。
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輸出濾波電容來自永銘，為NPX系列固態(tài)電容，規(guī)格為820μF 25V。
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參考設(shè)計(jì)輸出端垂直焊接降壓小板。
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USB-C母座過孔焊接固定。
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磁環(huán)降壓電感特寫。
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輸出濾波電容來自永銘，NPX系列固態(tài)電容，規(guī)格為220μF 25V。
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全部拆解一覽，來張全家福。
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鈺泰65W參考設(shè)計(jì)量產(chǎn)案例測試
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以下信息由廠家提供，供參考。下面是這款快充參考設(shè)計(jì)的CE測試。
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測試條件為220Vac輸入（L）輸出20V/3.25A
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測試條件為220Vac輸入（N）輸出20V/3.25A
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下面是RE測試，水平測試，測試條件為220Vac輸入，輸出20V3.25A。
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垂直測試的測試條件為110Vac輸入，輸出20V3.25A。
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通過測試可以看出，鈺泰這款參考設(shè)計(jì)的傳導(dǎo)測試均符合標(biāo)準(zhǔn)，并且具有較大的裕量。
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充電頭網(wǎng)總結(jié)
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鈺泰推出的這款65W快充參考設(shè)計(jì)具備2C1A輸出接口，且接口均支持快充，十分實(shí)用。參考設(shè)計(jì)內(nèi)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(yùn)行，且待機(jī)功耗極低，滿足六級能效要求。
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ETA8047支持使用MOS管和級聯(lián)型氮化鎵器件，搭配ETA8003進(jìn)行同步整流，保護(hù)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(yàn)，打造高性價比的開關(guān)電源解決方案。
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