前言

充电头网本次解析的是一款芯仙推出的基于茂睿芯以及一微星电源芯片打造的65W 2C1A双BUCK快充方案。该方案具备高集成度和紧凑的体积,拥有丰富的快充协议支持与完善的温度保护机制,下面就让我们一起来详细看看这套方案的设计与用料。

芯仙65W 2C1A快充适配器方案外观

首先来看该方案的外观,这是一款纯白色的充电头,采用折叠插脚设计,输出端配备了的2个USB-C和1个USB-A接口。

抽出方案的PCBA模块。可见整个快充内部采用了紧凑的多小板组合堆叠结构,空间利用率高.左侧为输出小板,垂直焊接在主底板上,板上分布Type-C与USB-A母座、降压合金电感以及三颗固态电容。

中间部分则是多颗高压滤波电解电容排列;右侧边缘则是输入端相关的滤波与保护小板。后侧变压器小板则主要分布初级主控芯片、同步整流芯片以及变压器。

方案背面实际可以清晰地看到在初次级之间的变压器,其外部包裹着大面积的黄色高温胶带。背面分布多颗Y电容以及一颗光耦。

使用游标卡尺测量,PCBA的长度约为48.89mm。

PCBA的宽度约为47.90mm。

PCBA的厚度约为21.70mm。

测得PCBA模块整体净重约为45.3g。

据了解,这套快充方案采用双BUCK架构,在单口输出时,C1口和C2口均支持最高65W盲插,A口支持18W输出。

多口输出功率分配如下:

C1+C2:45W+20W。

C1+A:45W+18W。

C2+A:5V3A。

C1+C2+A:45W+5V3A。

该方案支持50mV/A的线补以及120%的过流保护,并加入了100℃触发、80℃恢复的NTC温控保护机制。

在快充协议方面,该方案支持QC2.0、QC3.0、Samsung 5V/2A、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS、AVS以及Apple 5V/2.4A、DCP 5V/1.5A协议。

芯仙65W 2C1A快充适配器方案解析

在输入端配备了一颗来自SQT的延时保险丝,规格为3.15A 250V,用于输入过流保护。

右侧是一颗共模电感,用于滤除EMI干扰底部还有一颗安规X2电容。

一颗NTC热敏电阻。

整流桥丝印RHBS80M。

底层主板一颗400V 39μF高压滤波电容,来自CyXincon。

在高压滤波电容旁,有一颗包裹着黑色热缩管的差模电感。

另外四颗高压滤波电容同样来自CyXincon,规格为400V 22μF。

输出端设有两颗25V 100μF固态电容以及一颗25V 330μF电容。

一颗用于输出电压反馈的光耦,丝印KL1019506。旁边两颗贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。料号为TMY1471K。

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特锐祥贴片Y电容资料信息。

PCBA模块侧面焊接平面变压器。

焊接取下平面变压器,右侧为输出端,PCB上设有主控与同步整流电路。

该方案采用的初级主控芯片以及同步整流芯片均来自茂睿芯,型号分别为MK2706以及MK1206HADE。

茂睿芯MK2706是一款专为PD快充应用优化的QR控制器,内部集成了650V170mR的氮化镓采用,采用DFN6*8封装。该芯片具有9V到85V的超宽VCC工作电压范围,能够支持3.3V到21V的PD/PPS宽范围输出,且无需在外部电路中使用额外的VCC绕组或线性降压电路。

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MK2706能够在DCM或QR模式下运行,并在轻载时切换至突发模式,从而在各种负载条件下实现优化的转换效率,轻松满足各项能效标准。

此外,该芯片采用小巧的DFN6X8封装,并提供了全面的系统级保护功能,涵盖输出过压保护、过功率保护、VCC过压保护、次级同步整流短路保护以及CS短路保护等,以确保系统的可靠。

看过初级主控芯片,接下来再为您介绍其内置的同步整流芯片。

茂睿芯MK1206HADE是一款同步整流控制器,主要专为高性能反激式转换器设计。该芯片内部集成了控制器以及6.5mΩ 100V的功率MOS,并且能够完全兼容CCM、DCM和QR等工作模式。

该芯片非常适合用于手机和笔记本电脑的PD适配器、高功率密度电源以及电池充电器。

该芯片具备自供电能力,无需依赖变压器提供额外的辅助绕组即可自主生成供电电压,有效提高系统设计的灵活性。

此外,该芯片具备10ns关断传播延迟时间和高达约4A的驱动器吸收电流能力,能有效改善CCM模式下的电压应力,从而提高的运行效率。

该方案搭载的协议芯片来自一微星,型号为CV6659。该芯片是一款高集成度的单芯片三口快充协议芯片,内部集成了双路同步降压控制器,专为功能丰富且稳定性高的多口快充解决方案设计。

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该芯片支持C+C+A或C+A+A等多口组合应用,并具备三口独立插入侦测与三口独立电流侦测功能。

该芯片支持USBPD3.2(包含SPR、PPS和AVS),并兼容QC5.0、QC4.0+、QC3.0和QC2.0,FCP与SCP、AFC、BC1.2DCP以及Apple5V/2.4A等市面主流快充协议,能够智能识别接入设备并匹配相应的充电方案。

CV6659采用小巧的QFN48封装,最高耐压达到30V,并具备4000V的ESD防护能力。

输出VBUS开关管则由两颗芯控源AGM308AP以及两颗智融科技SWT40N45共四颗MOS管组成。

充电头网总结

芯仙这款快充方案的65W快充体积小巧,采用了主流的高频变压器配合次级同步整流+双BUCK降压架构。

得益于茂睿芯MK2706的合封氮化镓与超宽工作电压特性,并结合MK1206HADE同步整流芯片的自供电及10ns极低关断延迟,显著降低了开关损耗与电压应力,提升了系统的整体转换效率并精简了变压器绕组设计。

协议芯片一微星CV6659则具备多口动态功率分配能力,实现了USB-C接口65W盲插以及多口组合快充。

该方案还支持高达50mV/A的线补功能、120%过流保护及NTC温控机制,并全面兼容包括PD3.0、PPS、AVS等在内的主流协议,是一款完成度高、极具市场竞争力的65W 2C1A三口快充解决方案。