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成品体积约只有苹果61W快充的一半,钰泰65W 2C1A参考设计解析

更新:2023-06-27 14:41:46 阅读:478

前言

钰泰半导体推出了一款65W PD快充的参考设计,这款参考设计内置钰泰准谐振反激控制器和同步整流控制器,并搭配使用国产功率器件,体积小巧。这款快充为实用的2C1A接口设计,支持多个设备同时快充。

钰泰半导体PD快充电源芯片的推出,标志着钰泰拓宽了旗下产品线,又一家国产芯片原厂进军AC-DC领域,赋能更多行业。下面充电头网就带来这款参考设计的解析,重点介绍其中的两颗控制器芯片。

钰泰65W参考设计产品外观

基于钰泰65W DEMO设计的充电器为时下主流柱状造型,机身边角圆润,配备折叠插脚以及2C1A三个USB接口,此外还有指示灯设计。

实测成品机身长度为74.44mm。

宽度为45.43mm。

厚度为31.03mm。

和苹果61W充电器对比,体积优势很大。

另外测得重量约为151g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得其中一个USB-C口支持PD3.0、PPS、QC4、DCP充电协议。

并且具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-5.9V3A、3.3-11V4.5A两组PPS电压档位。

测得另一个USB-C口同样支持PD3.0、PPS、QC4、DCP充电协议。

此外PDO报文也一样,两个USB-C口支持功率盲插,日常使用方便。

最后测得USB-A口支持QC3.0、DCP充电协议。

钰泰65W参考设计解析

看完了这款参考设计的外观和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的设计。

沿接缝处拆开壳体,折叠插脚通过压接供电。

抽出内部PCBA模块,PCBA模块整体灌胶填充。

模块表面粘贴铜箔散热,铜箔粘贴胶带绝缘。

PCBA模块背面采用铜片散热。

铜片与PCBA模块通过焊接固定,并使用麦拉片绝缘。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为59.93mm。

PCBA模块宽度约为38.36mm。

PCBA模块厚度约为25.18mm。

PCBA模块背面粘贴导热垫散热。

导热垫对应初级开关管和同步整流管散热。

清理掉PCBA模块表面的灌封胶,观察正面,其中左侧为输出降压电路,采用垂直小板焊接,右下角焊接输入EMI电路,右上方为高压滤波电容。

PCBA模块背面焊接初级主控芯片,初级开关管,同步整流控制器,同步整流管,反馈光耦和贴片Y电容。通过对PCBA模块的观察发现,钰泰这款参考设计采用固定电压输出,同步整流的设计架构。下面我们就从输入端开始解析这款参考设计。

参考设计输入端焊接保险丝,共模电感,安规X2电容,整流桥和高压滤波电容。

输入端保险丝来自蓝宝,规格为3.15A 250V。

共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。

安规X2电容来自TENTA天泰。

在安规电容后面是整流桥小板,小板背面使用麦拉片绝缘。

侧面焊接高压滤波电容。

高压滤波电容共计5颗。

高压滤波电容规格均为400V22μF,总容量为110μF。

差模电感缠绕胶带绝缘。

初级主控芯片来自钰泰,丝印NH,实际型号为ETA8047,是一颗支持绿色模式的多模式准谐振反激控制器,支持准谐振和连续模式,芯片支持7-37V宽供电电压范围,具备极低的待机功耗。芯片具备取样电阻短路保护,变压器绕组短路保护。

ETA8047内部集成软启动和快速启动电路,栅极驱动输出电压12V钳位,内置可调节的斜率补偿,符合DOE VI和CEC V5能效标准,采用SOT23-6封装。

钰泰半导体 ETA8047 资料信息。

初级开关管来自力宏微,型号LH65R360,是一颗650V耐压的NMOS,导阻为360mΩ,采用DFN8*8封装。

开关变压器采用ATQ2516磁芯,支持65W功率。

蓝色Y电容来自科雅。

贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,料号TMY1471K。

OR1009光耦用于输出电压反馈。

同步整流控制器来自钰泰,丝印P1,实际型号为ETA8003,是一颗高性能多模式二次侧同步整流驱动器,支持CCM,DCM和QR工作模式,支持180KHz开关频率。支持高侧和低侧应用。芯片具备自供电技术,无需额外线圈供电。ETA8003采用SOT23封装,适配多种10V栅极电压的同步整流管。

钰泰半导体 ETA8003 资料信息。

同步整流管来自GOFORD,器件型号难以辨认。

输出滤波电容来自永铭,为NPX系列固态电容,规格为820μF 25V。

参考设计输出端垂直焊接降压小板。

USB-C母座过孔焊接固定。

磁环降压电感特写。

输出滤波电容来自永铭,NPX系列固态电容,规格为220μF 25V。

全部拆解一览,来张全家福。

钰泰65W参考设计量产案例测试

以下信息由厂家提供,供参考。下面是这款快充参考设计的CE测试。

测试条件为220Vac输入(L)输出20V/3.25A

测试条件为220Vac输入(N)输出20V/3.25A

下面是RE测试,水平测试,测试条件为220Vac输入,输出20V3.25A。

垂直测试的测试条件为110Vac输入,输出20V3.25A。

通过测试可以看出,钰泰这款参考设计的传导测试均符合标准,并且具有较大的裕量。

充电头网总结

钰泰推出的这款65W快充参考设计具备2C1A输出接口,且接口均支持快充,十分实用。参考设计内部采用钰泰ETA8047多模式反激控制器搭配ETA8003同步整流控制器,ETA8047支持多模式运行,且待机功耗极低,满足六级能效要求。

ETA8047支持使用MOS管和级联型氮化镓器件,搭配ETA8003进行同步整流,保护功能全面,外围元件精简。钰泰推出的快充电源芯片能够有效提升PD快充以及适配器的性能和体验,打造高性价比的开关电源解决方案。

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