基于AHB拓扑设计，杰华特推出135W氮化镓快充电源方案

前言

 

非对称半桥反激利用谐振电容和变压器储存能量，并通过变压器从初级传输到次级，同时实现ZVS开关，能够支持更高的开关频率和更高的效率。除了降低了开关损耗，提升输出功率以外，非对称半桥反激还支持宽电压范围输出，可以取代LLC与同步降压的组合设计，更加适合单口PD快充应用。

 

杰华特推出了一款高性能非对称半桥反激式控制器JW1556，并且基于这款控制器，搭配JW1572 PFC控制器和JW7726BL同步整流芯片推出了一款135W的氮化镓快充方案。这款方案支持90-264Vac输入，具备20V6.75A输出，可满足大功率笔记本的供电需求。

 

这款氮化镓快充方案采用了三颗氮化镓器件，分别用于PFC和AHB半桥，并使用碳化硅二极管用于PFC整流。实测电源方案尺寸为66.5*58.7*25mm，功率密度约为1.38W/cm³，支持作为单USB-C口，宽输出电压的充电器使用。

 

杰华特 135W氮化镓AHB方案外观

 

 

杰华特135W氮化镓电源PCB近似为正方形，正面焊接PFC升压电感和变压器，初级电解电容卧置降低厚度。

 

 

PCB背面焊接PFC控制器，AHB控制器和同步整流控制器，以及对应的开关管和贴片器件。

 

 

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为66.69mm。

 

 

PCBA模块宽度约为59.16mm。

 

 

厚度约为22.76mm。

 

杰华特 135W氮化镓AHB方案详解

 

在对这款氮化镓电源的尺寸和重量进行了解后，下面就来看看这款方案的具体信息。

 

 

杰华特135W 氮化镓AHB方案交流输入采用焊接连接，在PCB上焊接USB-C接口小板。电源右下角为交流输入端，焊接输入保险丝以及EMI滤波电路。

 

 

交流输入端一览，焊接保险丝，两级共模电感，安规X2电容，薄膜电容和滤波电感，左侧是一颗整流桥。

 

 

PFC控制器来自杰华特，型号JW1572，是一款升压式PFC控制器，具备高精度恒压输出，适用于单级功率因数校正。芯片采用恒定导通时间控制，确保高功率因数，无需输入电压检测电路，简化了系统设计并降低损耗。

 

芯片采用临界导通模式运行，以降低开关损耗，提升EMI性能以及效率。芯片具备完善的保护功能，具备反馈开路保护，电流取样电阻短路保护，逐周期过流保护，反馈过电压保护以及过热保护等保护功能，适用于USB PD快充，液晶电视以及显示器应用。

 

杰华特 JW1572 详细信息。

 

 

杰华特 JW1556 是一款非对称半桥反激式控制器，采用 QFN 4x4-20封装，适用于离线反激式转换器应用。输入电压范围 2.5-38V，最高工作频率达1.5MHz，支持65-300W快充应用。

 

 

 

杰华特 JW1556 在重负载下工作在ZVS模式，支持Adaptive ZVS 开关，实现效率最优化。在轻负载下工作在DCM模式，可提供主电源开关和辅助开关两路输出控制，支持高压启动、X电容放电、突发模式控制、可调线路补偿等功能。

 

 

JW1556 可通过单个外置电阻设置工作频率，外围简洁，设计简单。芯片内置软启动功能，支持VIN OVP、VS OVP、SCP、Brown-In/Out、OTP、CS开路和短路保护等多重保护措施，提高电源系统的可靠性。

 

 

同步整流控制器来自杰华特，型号JW7726BL，是一颗支持ACF，DCM，CCM，QR，AHB等拓扑的同步整流控制器，支持高侧和低侧应用。相比传统的肖特基二极管，能够显著提高效率。

 

 

杰华特JW7726BL资料信息。

 

杰华特 135W氮化镓AHB方案性能

 

空载功耗完全满足6级能效要求，Input 230Vac@68mW。

 

 

对于笔记本应用，对轻载功耗要求也很严苛，同样杰华特的 AHB 方案表现也很优秀，5V@0.25W≥66.5% 和 20V@0.25W ≥54.77% ，完全满足 ≥50% 的法规要求。

 

 

整机效率也很高，115V@100%负载 94.24%的效率，230V@ 100% 负载 96% 的效率。

 

充电头网总结

 

杰华特推出的135W氮化镓AHB电源方案采用PFC电路进行功率因数校正，并使用AHB非对称半桥进行电压转换。AHB非对称半桥相比LLC支持宽范围电压输出，无需DC-DC降压电路，可简化次级电路设计，满足PD快充应用需求。

其中PFC升压控制器采用杰华特JW1572搭配纳微氮化镓功率芯片NV6136A，并使用ST碳化硅二极管，AHB半桥采用JW1556控制器搭配安森美NCP51530B半桥驱动器和两颗纳微NV6115氮化镓功率芯片组成，同步整流采用JW7726BL同步整流控制器搭配两颗英飞凌BSC093N15NS5同步整流管，支持5-20V输出，满足手机和笔记本电脑快充充电器的需求。

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「电源芯片」

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「氮化镓」

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