在大功率USB-C电源适配器中,PFC升压电路负责改善输入功率因数,并为后级功率转换电路建立高压直流母线。

由于PFC输出仍存在一定的电压纹波,加上负载功率会随设备充电状态发生变化,因此需要高压电容承担滤波和储能任务,维持直流母线的稳定性。

电容世界近期通过专业拆解发现,联想150W多口USB-C氮化镓电源适配器在PFC高压母线位置采用了艾华450V 100μF铝电解电容。

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该电容承担高压滤波和能量储存作用,能够减小母线电压波动,并在负载变化时提供一定的能量缓冲,为后级功率转换电路稳定工作提供支持。

艾华高压电容助力PFC母线稳定供电

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联想这款150W多口USB-C氮化镓电源适配器型号为MCFX150A3,配备三个USB-C接口,其中USB-C1和USB-C2均支持最高140W输出,USB-C3支持最高65W输出,三口同时使用时可实现150W智能功率分配,满足笔记本电脑、平板电脑以及手机等设备的充电需求。

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从内部电路来看,这款适配器采用PFC+HFB两级功率转换架构,前级通过PFC电路完成升压和功率因数校正,后级HFB电路进行隔离式功率转换。其中,PFC高压母线采用艾华铝电解电容进行滤波和储能,规格为450V 100μF。

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这颗电容位于PFC升压电路输出侧,承担着稳定高压直流母线的重要作用。PFC电路虽然能够对输入电流进行控制,但升压后的直流电压仍会存在一定的纹波,特别是由交流输入功率周期性变化产生的低频波动。

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艾华这颗100μF高压电解电容能够在母线电压升高时储存电能,在电压下降时释放电能,从而减小母线电压波动,为后级HFB功率转换电路提供相对稳定的直流输入,降低输入电压波动对后级工作的影响。

除了滤波作用,高压母线电容还承担着能量储存和瞬态缓冲任务。对于这款150W多口适配器而言,三个USB-C接口可以同时为不同设备充电,当设备接入、断开或充电功率发生变化时,后级电路的功率需求也会随之改变。

在负载功率突然增加时,高压母线电容能够短时间释放储存的电能,缓解PFC电路功率调节过程中的瞬态压力,减小母线电压下跌幅度;当负载减小时,电容也能够吸收部分多余能量,配合控制电路调整工作状态,使母线电压逐步恢复稳定。

此外,这颗电容采用450V耐压规格,能够满足PFC升压后高压直流母线的工作需求。100μF的容量则为电源提供一定的储能能力,在满足滤波和动态缓冲需求的同时,兼顾适配器内部有限的安装空间。

总结

艾华450V 100μF高压铝电解电容应用于这款150W多口USB-C氮化镓电源适配器的PFC高压母线,主要承担直流滤波和能量储存任务。

电容利用充放电特性减小母线电压纹波,为后级HFB功率转换电路提供相对稳定的直流输入。

同时,针对多口充电过程中可能出现的负载变化,这颗电容还能够提供一定的瞬态能量缓冲,减轻功率快速变化对高压母线的影响。

其450V耐压和100μF容量规格能够满足该适配器的高压储能需求,为整机稳定运行及持续大功率输出提供支持。