2023年数码圈中讨论较多的莫过于65w氮化镓(gan)充电头。65w快充是目前快充市场出货的主流规格;氮化镓具有高可靠性,能够承受短时间过压;将gan用于充电器的整流管后,能降低开关损耗和驱动损耗,提升开关频率,附带地降低废热的产生,进而减小元器件的体积同时能提高效率。
65w氮化镓(gan)充电头
充电头的工作原理:是将220v交流电转化为直流电,在通过变频的方式,将220v交流电变为5v直流电,从而为手机充电。上一代的充电头材料是si材料,现在更换为gan材料。所以,氮化镓充电头,只是把以前的si材料的充电头中的si材料,换为gan。
因为现在科技更新越来越快,对于手机的依赖越来越高,同时电池的容量也越来越大,对于快速充电的需求也明显加大,所以对于寻求新材料应对如今快速充电也是急需面临的事情。
推荐一款来自台湾美禄的快充电源设计方案,本电源模块是65w1a2c界面,其输出电压由协议ic可以控制5v/3a, 9v/3a, 15v/3a, 20v/3.25a等电压输出,使用qr/dcm反驰式电路架构于输出20v重载时可达91.62%效率及功率密度可达1.5w/cm3,本系统采用同系列控制单晶片:qr一次侧控制ic驱动mtc d-mode gan fet(mgz31n65-650v)、二次侧同步整流控制ic及pd3.0协议ic)可达到较佳匹配。
该方案能够有效降低寄生参数对高频开关的影响,获得更高的转换效率和更优秀的可靠性;实现“更高效率,更大功率,更小体积,更低发热。”采用了智能温控技术做到了“大功率下更小体积、更好温控”支持多种充电模式,对不同的设备功率略有不同,usb-c接口实际较大输出功率为65w。
方案概述:
尺寸设计:60mm*60mm*30mm
输出规格:5v/3a, 9v/3a, 15v/3a, 20v/3.25a
输入电压:90-264 vac @ 60/50hz
输出接口:usb-pd c型式,a型式
低待机功耗:空载损耗低于50mw
高效率:输出20v重载时可达91.62%效率及功率密度可达1.5w/cm3
供电范围:二次侧同步整流控制ic及pd3.0协议ic
gan/氮化镓 - mgz31n65的特性:650v, 6.5a, rds (on)(typ.)= 250mω@vgs = 8v;非常低的qrr;减少交叉损失;符合rohs标准和无卤素要求的包装。支持2mhz开关频率,采用8*8mm qfn封装,节省面积。
mgz31n65芯片内部集成650v耐压,250mω导阻的氮化镓开关管;内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路;支持输出过压保护,支持变压器磁饱和保护,支持芯片供电过压保护,支持过载保护,支持输出电压过压保护,支持片内过热保护,支持电流取样电阻开路保护,具有低启动电流。
gan/氮化镓作为第三代半导体材料经常被用在pd快充里面;氮化镓(gan)拥有极高的稳定性,将gan用于充电器的整流管后,能降低开关损耗和驱动损耗,提升开关频率,附带地降低废热的产生,进而减小元器件的体积同时能提高效率。
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