前言

本期方案解析是梵塔推出的600W高效率电源适配器方案,这款方案支持90~265Vac输入电压,输出电压为24V,输出电流为25A,额定输出功率为600W,满载转换效率高达95.6%。方案采用长条形布局,优化散热设计。

梵塔600W高效率电源适配器方案使用PFC+LLC+SR谐振架构,使用FAN6631+FAN6888+FAN6225芯片组合,并搭配主动整流提升效率。下面充电头网就带来梵塔这款600W电源适配器方案的解析,一起来了解电路设计和用料信息。

梵塔600W高效率电源适配器方案外观

梵塔600W电源适配器DEMO为长条形设计,侧面设有散热片,便于适配器应用。

PCBA模块正面一览,右侧为交流输入端,设有保险丝,Y电容,安规X2电容和共模电感。中间设有PFC升压电感和高压滤波电容,左侧设有输出滤波电容,谐振电感和变压器。上方散热片设有整流桥,主动整流管,PFC开关管,PFC整流管和LLC开关管。

PCBA模块背面设有PFC控制器,LLC控制器,同步整流控制器和同步整流管等元件。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为196.9mm。

PCBA模块宽度约为64.9mm。

PCBA模块厚度约为35.6mm。

测得PCBA模块重量约为529g。

梵塔600W高效率电源适配器方案解析

输入端延时保险丝规格为8A 250V。

安规X2电容来自科尼盛,规格为0.47μF。

共模电感和安规X2电容特写。

共模电感采用磁环绕制,内部设有电木板绝缘。

压敏电阻来自君耀,规格为471KD14,用于吸收过压浪涌。

NTC热敏电阻用于抑制上电的浪涌电流。

PFC控制器来自梵塔,型号FAN6631,是一颗高性能、高集成度的多模式PFC控制器,具有高效率、低THD、EMI特性好等优点,用于升压PFC变换器。芯片支持连续导通模式,临界导通模式和断续导通模式,可在一个工频半波内自适应切换,优化变换器效率。

FAN6631内部集成有源桥驱动功能,可降低输入端整流损耗,并集成X电容放电,简化电路设计。芯片具备逐周期过流保护,过功率限制保护,VCC欠压锁定,过热保护和过压保护,适用于PD快充,PC电源,电视机电源,LED照明和工业以及医用电源,采用SOP-8封装。

梵塔 FAN6631 资料信息。

整流桥来自伯恩,型号GBJ1510,规格为15A 1000V,采用GBJ封装。

两颗主动整流管丝印SYS65R040W,采用TO247封装。

薄膜滤波电容来自厦门法拉,规格为2.2μF450V。

PFC开关管来自华润微,型号CRJF99N65G2BF,NMOS,耐压650V,导阻90mΩ,采用TO220F封装。

PFC整流管丝印SDC20065NAS。

高压滤波电容焊接在转接小板上。

LLC控制器采用梵塔FAN6888,这是一款数模混合半桥LLC控制器,基于电流模式控制策略,系统稳定性良好且动态特性优化。芯片内部集成高压启动电流源、半桥驱动单元、X电容放电等电路模块,IC外围精简,系统物料成本低。

FAN6888内置MTP,通过上位机配置电性指标,可实现系统性能全面优化;IC具有自适应死区调节功能,减小死区期间的损耗,提高系统效率;并且,轻载时采用智能Skip模式,等效降低开关频率以优化轻载效率,同时,Skip模式的加入可有效降低进入Burst工作的功率点,改善轻载纹波和Burst噪音;在超轻载及空载状态下,采用Burst模式,关闭诸多电路模块,进入待机模式,降低控制器的工作电流,实现损耗优化。

FAN6888具有全面的保护功能,供电UVLO保护、母线电压Brown-out保护、输出过压保护、逐周期过流保护、输出短路保护、过功率保护、开环保护、外部过温保护、内部过温保护、以及LLC 容性模式保护等。其保护方式可以灵活配置(锁死、不锁死),采用SOIC-16封装。

两颗LLC开关管与PFC开关管型号相同,均使用华润微CRJF99N65G2BF。

谐振电容来自艾江实业,规格为0.1μF1000V。

谐振电感特写。

LLC变压器特写。

亿光EL1019光耦用于输出电压反馈。

同步整流控制器来自梵塔,型号FAN6225,是一颗高可靠性智能双通道同步整流控制器,用于半桥LLC应用,支持5~36V输出电压。芯片可实现对同步整流管的优化控制,取代肖特基二极管,提高半桥LLC电源的转换效率。

FAN6225具备轻载模式和节能模式,支持CCM、CRM和DCM工作模式,芯片具备SOP-8和ESOP-8封装,外围元件简单,适用于PD快充电源,适配器,PC电源,工业和医疗电源应用。

梵塔 FAN6225 资料信息。

同步整流管来自快捷芯,型号KJ018N11T,NMOS,耐压110V,导阻1.5mΩ,采用TOLL-8L封装。

输出滤波电容规格为1000μF35V,使用五颗并联。

充电头网总结

充电头网通过解析发现,梵塔600W高效率电源适配器方案使用PFC+LLC+SR高效架构,满载转换效率达95.6%。方案使用FAN6631 PFC控制器+FAN6888 LLC控制器+FAN6225 同步整流控制器组合。

梵塔600W高效率电源适配器方案采用长条形PCB设计,初级功率器件均固定在侧边散热片上,简化散热布局。这款电源方案具备转换效率高,集成度高,功率密度高和可靠性高等优势,满足多种场合的使用需求。