前言
本期方案解析是梵塔推出的600W高效率電源適配器方案,這款方案支持90~265Vac輸入電壓,輸出電壓為24V,輸出電流為25A,額定輸出功率為600W,滿載轉(zhuǎn)換效率高達95.6%。方案采用長條形布局,優(yōu)化散熱設(shè)計。
梵塔600W高效率電源適配器方案使用PFC+LLC+SR諧振架構(gòu),使用FAN6631+FAN6888+FAN6225芯片組合,并搭配主動整流提升效率。下面充電頭網(wǎng)就帶來梵塔這款600W電源適配器方案的解析,一起來了解電路設(shè)計和用料信息。
梵塔600W高效率電源適配器方案外觀

梵塔600W電源適配器DEMO為長條形設(shè)計,側(cè)面設(shè)有散熱片,便于適配器應(yīng)用。

PCBA模塊正面一覽,右側(cè)為交流輸入端,設(shè)有保險絲,Y電容,安規(guī)X2電容和共模電感。中間設(shè)有PFC升壓電感和高壓濾波電容,左側(cè)設(shè)有輸出濾波電容,諧振電感和變壓器。上方散熱片設(shè)有整流橋,主動整流管,PFC開關(guān)管,PFC整流管和LLC開關(guān)管。

PCBA模塊背面設(shè)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。

使用游標(biāo)卡尺測得PCBA模塊長度約為196.9mm。

PCBA模塊寬度約為64.9mm。

PCBA模塊厚度約為35.6mm。

測得PCBA模塊重量約為529g。
梵塔600W高效率電源適配器方案解析

輸入端延時保險絲規(guī)格為8A 250V。

安規(guī)X2電容來自科尼盛,規(guī)格為0.47μF。

共模電感和安規(guī)X2電容特寫。

共模電感采用磁環(huán)繞制,內(nèi)部設(shè)有電木板絕緣。

壓敏電阻來自君耀,規(guī)格為471KD14,用于吸收過壓浪涌。

NTC熱敏電阻用于抑制上電的浪涌電流。

PFC控制器來自梵塔,型號FAN6631,是一顆高性能、高集成度的多模式PFC控制器,具有高效率、低THD、EMI特性好等優(yōu)點,用于升壓PFC變換器。芯片支持連續(xù)導(dǎo)通模式,臨界導(dǎo)通模式和斷續(xù)導(dǎo)通模式,可在一個工頻半波內(nèi)自適應(yīng)切換,優(yōu)化變換器效率。
FAN6631內(nèi)部集成有源橋驅(qū)動功能,可降低輸入端整流損耗,并集成X電容放電,簡化電路設(shè)計。芯片具備逐周期過流保護,過功率限制保護,VCC欠壓鎖定,過熱保護和過壓保護,適用于PD快充,PC電源,電視機電源,LED照明和工業(yè)以及醫(yī)用電源,采用SOP-8封裝。

梵塔 FAN6631 資料信息。

整流橋來自伯恩,型號GBJ1510,規(guī)格為15A 1000V,采用GBJ封裝。

兩顆主動整流管絲印SYS65R040W,采用TO247封裝。

薄膜濾波電容來自廈門法拉,規(guī)格為2.2μF450V。

PFC開關(guān)管來自華潤微,型號CRJF99N65G2BF,NMOS,耐壓650V,導(dǎo)阻90mΩ,采用TO220F封裝。

PFC整流管絲印SDC20065NAS。

高壓濾波電容焊接在轉(zhuǎn)接小板上。

LLC控制器采用梵塔FAN6888,這是一款數(shù)?;旌习霕騆LC控制器,基于電流模式控制策略,系統(tǒng)穩(wěn)定性良好且動態(tài)特性優(yōu)化。芯片內(nèi)部集成高壓啟動電流源、半橋驅(qū)動單元、X電容放電等電路模塊,IC外圍精簡,系統(tǒng)物料成本低。
FAN6888內(nèi)置MTP,通過上位機配置電性指標(biāo),可實現(xiàn)系統(tǒng)性能全面優(yōu)化;IC具有自適應(yīng)死區(qū)調(diào)節(jié)功能,減小死區(qū)期間的損耗,提高系統(tǒng)效率;并且,輕載時采用智能Skip模式,等效降低開關(guān)頻率以優(yōu)化輕載效率,同時,Skip模式的加入可有效降低進入Burst工作的功率點,改善輕載紋波和Burst噪音;在超輕載及空載狀態(tài)下,采用Burst模式,關(guān)閉諸多電路模塊,進入待機模式,降低控制器的工作電流,實現(xiàn)損耗優(yōu)化。

FAN6888具有全面的保護功能,供電UVLO保護、母線電壓Brown-out保護、輸出過壓保護、逐周期過流保護、輸出短路保護、過功率保護、開環(huán)保護、外部過溫保護、內(nèi)部過溫保護、以及LLC 容性模式保護等。其保護方式可以靈活配置(鎖死、不鎖死),采用SOIC-16封裝。

兩顆LLC開關(guān)管與PFC開關(guān)管型號相同,均使用華潤微CRJF99N65G2BF。

諧振電容來自艾江實業(yè),規(guī)格為0.1μF1000V。

諧振電感特寫。

LLC變壓器特寫。

億光EL1019光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器來自梵塔,型號FAN6225,是一顆高可靠性智能雙通道同步整流控制器,用于半橋LLC應(yīng)用,支持5~36V輸出電壓。芯片可實現(xiàn)對同步整流管的優(yōu)化控制,取代肖特基二極管,提高半橋LLC電源的轉(zhuǎn)換效率。
FAN6225具備輕載模式和節(jié)能模式,支持CCM、CRM和DCM工作模式,芯片具備SOP-8和ESOP-8封裝,外圍元件簡單,適用于PD快充電源,適配器,PC電源,工業(yè)和醫(yī)療電源應(yīng)用。

梵塔 FAN6225 資料信息。

同步整流管來自快捷芯,型號KJ018N11T,NMOS,耐壓110V,導(dǎo)阻1.5mΩ,采用TOLL-8L封裝。

輸出濾波電容規(guī)格為1000μF35V,使用五顆并聯(lián)。
充電頭網(wǎng)總結(jié)
充電頭網(wǎng)通過解析發(fā)現(xiàn),梵塔600W高效率電源適配器方案使用PFC+LLC+SR高效架構(gòu),滿載轉(zhuǎn)換效率達95.6%。方案使用FAN6631 PFC控制器+FAN6888 LLC控制器+FAN6225 同步整流控制器組合。
梵塔600W高效率電源適配器方案采用長條形PCB設(shè)計,初級功率器件均固定在側(cè)邊散熱片上,簡化散熱布局。這款電源方案具備轉(zhuǎn)換效率高,集成度高,功率密度高和可靠性高等優(yōu)勢,滿足多種場合的使用需求。
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