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方案

【一站式】原邊/同步/PD協(xié)議,30W GaN高集成快充方案




芯片亮點(diǎn)


? 集成度高

原邊主控、副邊同步、快充協(xié)議均實(shí)現(xiàn)功率集成,外圍精簡(jiǎn);

PN8782內(nèi)置700V/0.47Ω高壓GaN FET和高壓?jiǎn)?dòng);

PN8309H集成95V/10mΩ SGT MOS

AP5811集成30V/10mΩ Loadswitch。

? 轉(zhuǎn)換效率高

高壓?jiǎn)?dòng)+QR-Lock控制+GaN+同步整流,提升轉(zhuǎn)換效率。

? 輸出電壓紋波低

QR-Lock控制,開(kāi)關(guān)頻率高達(dá)200kHz以上,輸出電壓紋波小,輸入僅需2顆22uF/400V高壓電解電容,顯著降低成本。

? 市電欠過(guò)壓保護(hù)

通過(guò)HV腳監(jiān)控市電,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)市電欠壓+過(guò)壓雙重保護(hù),為GaN器件安全運(yùn)行保駕護(hù)航。


DEMO介紹


1

主要規(guī)格


? 輸入電壓:90Vac~264Vac

? 輸出規(guī)格:5V3A, 9V3A, 15V2A, 20V1.5A

? 待機(jī)功耗:<75mW

? 平均效率:滿足CoC_V5_Tier2能效要求

? 輸出電壓紋波:<200mV

? 快充協(xié)議:AP5811支持BC1.2/QC2.0/QC3.0/SCPA/AFC/

PD2.0/PD3.1/PPS/Apple 5V2.4A協(xié)議 


2

Demo實(shí)物圖

PCBA尺寸:39mm(L) * 34.5mm(W) * 20mm(H)


3

原理圖



4

變壓器設(shè)計(jì)



電氣規(guī)范:

① 初級(jí)繞組電感量 (Lp) =450±5%uH@10kHz

② 電氣絕緣=3.75kV, 50/60Hz, 1分鐘 (pins1~2 to pins A~B)


5

測(cè)試數(shù)據(jù)


5.1

轉(zhuǎn)換效率



Note:板端測(cè)試


5.2

空載待機(jī)功耗



5.3

輸出電壓紋波


5V3A, VOUT=106mV

9V3A, VOUT=146mV

15V2A, VOUT=124mV

20V1.5A, VOUT=104mV

5.4

市電保護(hù)


BNI: 71.7Vac

BNO: 63.6Vac

OVP: 364Vac

OVP恢復(fù): 335Vac

Note:通道2: VIN,通道3: VOUT

5.5

功率管應(yīng)力測(cè)試

測(cè)試條件: VIN=264Vac, VOUT=20V1.5A

測(cè)試結(jié)果: PN8782 Vds電壓應(yīng)力562V,小于700V限制,余量充足

PN8782 Vds波形

測(cè)試條件: VIN=264Vac, VOUT=20V1.5A

測(cè)試結(jié)果: PN8309H Vds電壓應(yīng)力79.5V,小于95V限制,余量充足

PN8309H Vds波形


5.6

溫升測(cè)試

VIN=90Vac,

VOUT=20V, IOUT=1.5A

VIN=264Vac,

VOUT=20V, IOUT=1.5A

Note:CH2: 線包,CH3: 磁芯,CH4: PN8782,
CH5: PN8309H,CH6: 環(huán)溫


5.7

傳導(dǎo)&輻射測(cè)試


(1)EMI傳導(dǎo)測(cè)試

VIN=230Vac/50Hz 

20V1.5A,L線

VIN=230Vac/50Hz

20V1.5A,N線


(2)EMI輻射測(cè)試

VIN=230Vac/50Hz,

20V1.5A,水平

VIN=230Vac/50Hz, 

20V1.5A,垂直
















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