近日,快充行业领军企业安克发布了一款全氮化镓120W充电器,采用安克和英飞凌全球首款HFB架构,搭载Power IQ40动态配电技术,结合安克自主研发的微型变压器,通过高密度堆叠和布局设计,意味着氮化镓技术迭代到一个新的高度。
Anker GaN 120W充电器的设计风格与自家的超级充电系列相似,机身机身为PC黑色外壳,表面为哑光,输出端还带有银色装饰板,机身正面印有Anker品牌和GanPrime标志,输入端配有可折叠插针, 便于携带,不会刮伤包中的其他设备。
英飞凌HFB架构亮相
HFB(Hybrid-Flyback)架构是英飞凌的混合反激式架构,它将传统的反激式拓扑结构与具有半桥GaN器件的谐振开关电源的高性能相结合,以实现更高的集成度和更高的效率。 这种HFB混合反激式架构结合了反激式和LLC的优点,创造了一种新型的非对称半桥混合反激式拓扑结构。
英飞凌的HFB架构使用半桥和串联电容器来驱动传统的反激式变压器,反激式变压器的主电感和串联电容器形成一个谐振环路,使半桥开关能够进行ZVS开关,并在退磁阶段提供谐振功率传输。
在正常工作模式下,充电周期和相关功率由峰值电流控制。 退磁级通过定制进行控制,以确保适当的负预磁化,以满足半桥所需的ZVS条件。 与其他反激式拓扑相比,这种混合半桥反激式变压器需要更少的能量来存储,从而有效地减小了变压器的尺寸。 同时,混合反激式可以实现初级完全零电压切换,次级零电流切换,变压器的漏感能量可以进一步提高效率。
通过对充电头网络的拆解,发现充电器的主要主控制器是英飞凌XDPS2201,这是一款数字混合反激式控制器,集成了600 V耗尽型MOSFET,支持VCC充电,并集成了高压侧(HS)和低压侧(LS)MOSFET驱动器。 支持零电压开关 (ZVS) 模式,无需额外组件,确保高效率、低系统成本和超高功率密度设计。
英飞凌的XDPS2201具有峰值电流模式控制功能,可实现快速负载响应。 基于输出电流电平、初级侧过压保护、75MW 待机功耗、通过单引脚 UART 接口配置参数以及具有更少外围组件的 PG-DSO-14 封装,自动切换到突发模式操作。
与英飞凌XDPS2201混合反激式控制器搭配使用的是英飞凌最新的半桥氮化镓集成功率级IC IGI60F1414A1L,该芯片支持400W的输出功率,并在Anker 120W氮化镓充电器中降额,效率更高,斜坡上升更低。
英飞凌的 IGI60F1414A1L 集成了两个电阻为 140M、耐压为 600V 的 GaN 开关,它们连接在半桥中,并带有独立的隔离驱动器。 与两个独立的GaN开关和驱动器的组合相比,PCB尺寸大大减小。 该IGI60F1414A1L支持400W半桥应用,内置GaN器件大大简化了驱动电路的设计,并可针对设计进行优化。
安克创新创始人兼CEO杨萌表示:“在USB-C充电端口和多种充电协议的驱动下,安克氮化镓充电器可以提供更高的功率,想象一下,只需一个充电器,就可以快速为所有设备充电,这不仅给消费者带来便利和安心,而且每年可节省超过30万吨的电子垃圾。 在新闻发布会上。”
安克的氮化镓120W充电器不仅拥有主流的2C1A接口配置和强大的输出性能,还率先采用业界领先的英飞凌XPDS2201+IGI60F1414A1L组成的HFB+CoolGan IPS快充解决方案,大大缩小了充电器的尺寸,提高了能效。
英飞凌HFB+CoolGaN IPS快充解决方案将两个氮化镓和驱动电路集成在一个封装中,与单个氮化镓器件的面积相同,转换效率高达95%,与之前的解决方案相比,效率损失降低了21%,降低了电路复杂性和体积,并且由于效率高,因此带来了更低的热量和温升。
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