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氮化镓45W小体积大功率充电器方案设计 1氮化镓45W小体积大功率充电器方案设计 2氮化镓45W小体积大功率充电器方案设计 3氮化镓45W小体积大功率充电器方案设计 4
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氮化镓45W小体积大功率充电器方案设计

型号:HL9552+HL9701
品牌:Elevation
原产地:中国
类别:电子、电力 / 电源和配电设备 / 适配器
标签︰氮化镓合封 , Elevation合封方案 , 电源适配器
单价: ¥7 / 件
最少订量:100 件
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产品描述

初级控制器 HL9510 最高支持 300KHz,且支持多档频率可选;以 HL9510 为核心,HL9550/52/54 分别合封 170mΩ,260mΩ 和 450mΩ 氮化镓,采用 QFN5x6 封装;同步整流芯片 HL9701 采用 SOT-23 封装,频率可达 300KHz;HL9750 同步整流芯片合封 13mΩ MOS,同样采用 QFN5x6 封装。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

Elevation HL9510 VDD 范围 6.5V~78.5V,输出电压范围 3.3V~21V,在满足 USB PD PPS 应用的同时,简化 VDD 电路,降低损耗。芯片支持 QR、DCM、CCM 混合的工作模式,集成高压启动模块,待机功耗能够做到 20mW 以下。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

Elevation HL955X 系列在 HL9510 基础上合封氮化镓器件,通过智能驱动器和跳频实现更好的 EMI 性能,芯片通过内置电路即可满足LPS要求,无需额外的VDD钳位电路即可实现宽范围电压输出。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

上图为 Elevation 合封氮化镓方案与常见的分立式方案对比,Elevation 合封氮化镓方案通过集成 VDD、LPS 等电路,节省 BOM 成本,缩小 PCB 尺寸。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

此外,Elevation 合封氮化镓方案采用的 DFN5*6 封装加大了 GND 铜皮面积,有利于散热。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

Elevation HL955X 系列在 QR 和 CCM+QR 模式下均支持恒流曲线和限功率曲线,同时支持无协议恒流限功率应用。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

Elevation HL9701 是一颗用于开关电源的高性能同步整流控制芯片,采用 SOT23-6 封装,支持低电压补偿和钳位功能,适用于正端或负端应用,支持 QR/CCM/DCM 各种运行模式。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

Elevation HL9701 开关延迟测试如上图所示,可以看到芯片延迟时间仅 15ns。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

Elevation HL9701 与友商产品启机波形对比如上图所示,可以看到 HL9701 可以有效钳制 SR Gate 电平,避免电流倒灌。

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Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 如上图所示,EVB 尺寸仅 48x29x20mm。

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Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 电路原理图如上图所示,可以看到外围电路十分精简。

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Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 初级 BOM 仅31个零件,次级仅10个零件。

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Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 在 90Vac、115Vac、230Vac、264Vac 输入,20V、15V、9V、5V3A 输出,10%、25%、50%、75%、100% 负载下效率测试如上图所示。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 在包含协议IC的情况下待机功耗测试如上图所示,可以看到 90Vac、115Vac、230Vac、264Vac 待机功耗均小于 20mW。

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Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 在包含协议IC的情况下极轻载功耗测试如上图所示,在各电压档位的效率表现均十分优秀。

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Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 传导测试如上图所示。

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Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 辐射测试如上图所示。

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Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 在 90Vac 和 264Vac 输入下,21V 输出条件下的 PD PPS空满载动态负载测试如上图所示。可以看到 90Vac 下 VDD 最高 66.4V,最低 55.8V;264Vac 下 VDD 最高 65.8V,最低 55.8V,满足 21V PD PPS应用。

Elevation氮化镓合封方案,轻松满足20mW待机-充电头网

Elevation HL9550+HL9701 65W Demo 在 90Vac 和 264Vac 输入下,3.3V 输出条件下的 PD PPS 空满载动态负载测试如上图所示。可以看到 90Vac 下 VDD 最高 11.56V,最低 8.2V;264Vac 下 VDD 最高 10.84V,最低 8.2V,满足 3.3V PD PPS应用。


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氮化镓45W小体积大功率充电器方案设计 1
图 1
氮化镓45W小体积大功率充电器方案设计 2
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氮化镓45W小体积大功率充电器方案设计 3
图 3
氮化镓45W小体积大功率充电器方案设计 4
图 4

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