前言

隨著游戲本、移動(dòng)工作站以及迷你主機(jī)的高性能化，大功率電源適配器的需求與日俱增。為了兼顧高功率與便攜性，基于氮化鎵技術(shù)的超薄適配器方案成為了行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。

近日，充電頭網(wǎng)拿到了一款來(lái)自致能科技的300W超薄氮化鎵適配器方案。該方案采用PFC+LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)測(cè)裸板高度為15.7mm。

其PFC級(jí)采用了致能ZN65C1R070P氮化鎵功率器件，LLC半橋則采用了致能ZN70G1R120L氮化鎵功率器件，搭配恩智浦TEA2017主控。

在提供20.8V 14.4A輸出的同時(shí)，其在90V輸入電壓下效率達(dá)到了92.3%，而在264V輸入電壓下平均效率更是高達(dá)95.5%。

下面就為大家?guī)?lái)這款300W超薄適配器方案的詳細(xì)解析。

致能300W超薄PFC+LLC氮化鎵適配器方案外觀

PCBA正面可以看出板子采用了修長(zhǎng)的長(zhǎng)方形帶狀設(shè)計(jì)，發(fā)熱量較大的功率器件均配有厚實(shí)的鋁制散熱片。

可見(jiàn)輸入端的EMI濾波電路、整流橋、PFC電感、高壓濾波電容以及LLC變壓器和輸出端固態(tài)電容等元器件。

主控芯片、同步整流控制器及MOS管等貼片器件均布置在PCBA背面，走線清晰。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得PCBA板的長(zhǎng)度約為191.94mm。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得PCBA板的寬度約為94.22mm。

測(cè)得PCBA板件最高處厚度僅為15.70mm。

將PCBA放在電子秤上，測(cè)得其重量約為291.3g。

將這塊致能300W氮化鎵方案放在成年人手掌中，大小如圖所示。

簡(jiǎn)單看過(guò)產(chǎn)品外觀以及尺寸數(shù)據(jù)，接下來(lái)我們將逐步為大家解析這套方案的用料細(xì)節(jié)。

致能300W超薄PFC+LLC氮化鎵適配器方案解析

致能這款方案正面左側(cè)為分布交流輸入與EMI濾波電路；中部設(shè)有整流橋、PFC電感、PFC開(kāi)關(guān)管及兩顆來(lái)自創(chuàng)慧的高壓電解電容等器件；右側(cè)則是LLC主變壓器，以及由四顆科尼盛固態(tài)電容和磁環(huán)電感構(gòu)成的次級(jí)輸出濾波電路。整體做工扎實(shí)，高低壓界限分明。

方案PCBA背面分布PFC+LLC二合一主控芯片、PFC整流管、初級(jí)開(kāi)關(guān)管、同步整流芯片、同步整流管以及光耦、Y電容等器件。

整流橋特寫(xiě)絲印GBU2506，通過(guò)螺絲固定在散熱片上。

初級(jí)主控芯片來(lái)自NXP恩智浦，型號(hào)為T(mén)EA2017AAT，是一款數(shù)字化可配置LLC和PFC組合控制器，用于高效諧振電源。

芯片內(nèi)部集成高壓?jiǎn)?dòng)和X電容放電，內(nèi)部集成驅(qū)動(dòng)器，可直接驅(qū)動(dòng)高壓上管，無(wú)需外置驅(qū)動(dòng)器。

芯片包括LLC和PFC控制器功能，PFC經(jīng)配置可在DCM/QR、CCM固定頻率或支持所有操作模式的多模式下運(yùn)行，優(yōu)化PFC效率。

一顆PFC整流管來(lái)自科尼盛，型號(hào)為KN3D10065G，規(guī)格為650V 10A。

PFC開(kāi)關(guān)管來(lái)自致能，型號(hào)為ZN65C1R070P。該器件是一款采用TO-220封裝的650V、70mΩ規(guī)格常關(guān)型氮化鎵器件。該器件結(jié)合了高壓氮化鎵與低壓硅MOS技術(shù)，最大連續(xù)漏極電流可達(dá)32A。

該器件具備低結(jié)電容特性，易于使用硅MOS驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。該器件符合JEDEC及RoHS標(biāo)準(zhǔn)，適合應(yīng)用于工業(yè)電源、通信電源、數(shù)據(jù)中心及消費(fèi)電子等領(lǐng)域。

初級(jí)開(kāi)關(guān)管同樣來(lái)自致能，型號(hào)為ZN70G1R120L。該器件是一款采用DFN 8x8封裝的 700V、120mΩ規(guī)格常關(guān)型氮化鎵。該器件結(jié)合了高壓氮化鎵與低壓硅MOS技術(shù)，最大連續(xù)漏極電流17A。

其具備寬柵極安全裕量及低柵極電荷等特性，可使用硅MOS驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，能提升開(kāi)關(guān)電路的效率并提高系統(tǒng)功率密度。該器件符合JEDEC及RoHS標(biāo)準(zhǔn)，適合PD快充、通信電源、數(shù)據(jù)中心及照明等應(yīng)用領(lǐng)域選擇。

一顆貼片Y電容來(lái)自四川特銳祥科技股份有限公司，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充這類(lèi)高密度電源產(chǎn)品中，料號(hào)為T(mén)MY1102M。

特銳祥貼片Y電容資料信息。

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一顆絲印為1019的光耦。

同步整流控制器來(lái)自恩智浦，型號(hào)TEA2095，是一顆雙路同步整流控制器，內(nèi)置兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器，可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)同步整流管，并支持獨(dú)立工作，適用于LLC諧振電源使用，采用SO8封裝。

四顆同步整流管絲印60N02BG。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

這款由致能科技打造的300W超薄適配器Demo方案采用了經(jīng)典的PFC+LLC諧振拓?fù)浼軜?gòu)，搭載NXP恩智浦TEA2017+TEA2095的數(shù)字化控制組合。

該方案最大的亮點(diǎn)在于其核心內(nèi)置的致能氮化鎵器件。PFC采用了TO-220封裝的ZN65C1R070P，而LLC采用了DFN 8x8封裝的ZN70G1R120L。

得益于致能GaN器件低導(dǎo)阻和出色的開(kāi)關(guān)性能，該電源在90V低壓輸入下依然能保持92.3%的高效轉(zhuǎn)換，264V下平均效率更是高達(dá)95.5%，輕松實(shí)現(xiàn)20.8V/14.4A的大功率穩(wěn)定輸出。

總體而言，這款方案超薄氮化鎵適配器為高性能游戲本、便攜式工作站、小型Ai服務(wù)器、醫(yī)療電源等場(chǎng)景提供了一個(gè)體積更小、效率更高的電源適配器參考方案。