美禄推出高可靠性65W氮化镓充电头方案评测报告

在快充技术渐渐成为充电标配以后，市面上的快充充电器芯片也多了起来，渐渐成为充电的主流；随着氮化镓技术的成熟，高频、高效、高功率密度更是成为了当下快充充电器市场的主流发展方向；其优秀的兼容性可以使一个充电器为手机，电脑等多种设备供电。

氮化镓技术的加入，显著缩小了充电器的体积，让充电器可以更小，同时支持更多的输出接口。65W氮化镓充电器能够为手机和电脑提供理想的快充体验，同时不需要PFC，从成本和体积上都很有优势，是工厂和消费者选择的主力产品

美禄推出了基于MGZ31N65芯片65W氮化镓充电头方案，在氮化镓快充中应用非常广泛；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；致力于推出一站式氮化镓快充电源解决方案。

下面为大家带来这套方案的详细评测：

电源模块是65W单一C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93%效率及功率密度可达1.5W/cm3。

MTC-PD65W1C-CTA1整机外观

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)可达到最佳匹配。

优势

◆ 返驰式谷底侦测减少开关损失

◆ 轻载Burst Mode增加效率

◆ 最佳效能可达93%

◆ 空载损耗低于50mW

◆ 控制IC可支持频率高达160 kHz

◆ 系统频率有Jitter降低EMI干扰

◆ 控制IC可直接驱动GaN

◆ 进阶保护功能如下：

(1) VDD过电压及欠电压保护

(2) 导通时最大峰值电流保护

(3) 输出过电压保护

(4) 输出短路保护

◆ 可输出65W功率

PCB 布局图

电路原理图：

主板上采用到了GaN/氮化镓 - MGZ31N65芯片与光耦 - MPC101X系列中的MPC1019芯片支持65W合封氮化镓充电器使用。MPC1019芯片可工作温度范围- 55°C至110°C具有高隔离5000 VRMS、CTR的灵活性可用；直流输入与晶体管输出；具有坚固的共面双模子结构，具有最稳定的隔离特性。

MPC101X系列结合了砷化铝镓红外发射二极管作为发射极，该发射极管光学耦合到塑料LSOP4封装中的硅平面光电晶体管探测器，具有不同的铅形成选项。

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

台湾美禄GaN/氮化镓 - MGZ31N65特写：

MGZ31N65芯片内部集成650V耐压，250mΩ导阻的氮化镓开关管；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。

电路介绍

EMI滤波器(EMI小板)

为了符合CISPR22B/EN55022的标准，需设计合适的滤波电路，例如共模电感(LM1/LM2)、X电容(CX1)、Y电容(CY1)、滤波电感(L1)且配合电流最佳回路达到最好的EMI效果，EMI小板设计主要是降低电磁干扰。

USB PD3.0 (协议小板)

协议小板主要是采用协议芯片SC2151A设计，其由受电端发出电压需求给协议IC后，控制主板改变输出电压，本协议必需符合 PD3.0之协议。

◆本协议芯片支持

◆支援 DFP / UFP / DRP USB PD 3.0

◆ 内键PD 3.0协议

传导EMI量测 (CISPR22 Class B/EN55022)：Line

辐射EMI量测 (CISPR22 Class B/EN55022)：Horizontal/Vertical

主要零件温度量测

量测条件：灌注电子导热胶，环温下满载65W烧机2.5小时

台湾美禄在多快充快充方案，尤其是对功率密度要求较高的多口氮化镓快充产品的开发上积累了丰富的经验；多家知名品牌开发了数十款多口氮化镓快充产品，并取得了良好的销量和客户口碑。

技术以及产品方面已经很完善，如果想了解更多技术资料，欢迎致电联系：19168597394（微信同号）

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