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關(guān)于40W超級(jí)充電器的介紹和分析

立錡科技 ? 來(lái)源:djl ? 2019-10-09 17:27 ? 次閱讀
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充電器的型號(hào)是 HW-100400C00,標(biāo)簽表示它可以輸出 5V2A、9V2A 或 10V4A,最大功率為 40W,可在 100V-240V 全電壓范圍內(nèi)工作,關(guān)于 SuperCharge 的部分我們就不多說(shuō)了。

初看樣機(jī)內(nèi)部的時(shí)候,我以為拔出板子會(huì)很費(fèi)事,因?yàn)槲铱匆娏俗⒛z的痕跡,里面還有白色的材料和外殼緊密聯(lián)結(jié)在一起,我開始還以為是灌膠呢!

其實(shí)是我完全誤解了它,拔出板子非常容易,拔出后才看出緊貼在外殼上的是一層具有緩沖作用的泡沫樣膠墊,外殼底部是完成連接作用的彈性金屬卡口和插腳固定裝置:

除去外殼,完整的板子便暴露在眼前:

其中最醒目的自然是用手寫著 F2 字樣的變壓器,我覺(jué)得它讓我吃了一驚,相比曾經(jīng)拆解過(guò)的 65W PD 電源的變壓器設(shè)計(jì)實(shí)在是太簡(jiǎn)單了:

沒(méi)有任何多余的東西,簡(jiǎn)單支架護(hù)持著的兩片磁芯包裹著 PCB 構(gòu)成的線圈伸出一寬一窄兩條腿,直接插入主板,在其背面的焊點(diǎn)上完成了簡(jiǎn)潔的電路連接:

USB 插座的背面便是電源二次側(cè)的 PD 控制器 RT7205,它的右側(cè)是來(lái)自 ON 的 FDMS86101——100V60A、導(dǎo)通電阻 7.5m? 的 N-MOSFET,它將在 RT7205 的控制下完成同步續(xù)流功能。

RT7205 是相對(duì)我們已經(jīng)介紹過(guò)的 RT7207 更新的產(chǎn)品,與其前輩相比,它的電路變化不大,但是起輸出阻斷作用的 MOSFET 已經(jīng)變?yōu)?N 型,所以用它構(gòu)成的系統(tǒng)之整體成本必然已經(jīng)下行。下面的兩幅圖片,其一是 RT7205 產(chǎn)品規(guī)格書的首頁(yè)內(nèi)容,其二是它在應(yīng)用中的電路示意圖,僅供參考,需要了解更多信息的請(qǐng)到文末點(diǎn)擊“閱讀原文”前往立锜網(wǎng)站查詢

關(guān)于40W超級(jí)充電器的介紹和分析

立锜電源產(chǎn)品之強(qiáng)大并不僅僅局限于二次側(cè)的控制器,但在這款電源的一次側(cè)能找到的卻是英飛凌的產(chǎn)品,它長(zhǎng)成下圖中的爬蟲似的樣子:

這顆初級(jí)側(cè)控制器的型號(hào)標(biāo)識(shí)為 XDPS21061,我無(wú)法查到它的規(guī)格書,但從其引腳布置規(guī)律,可以找到一款與其相似的產(chǎn)品—— IDP2105,是一款可通過(guò)單引腳 UART 接口配置其參數(shù)的 PWM 控制器,它的在我看來(lái)翻譯得不太好的規(guī)格書將其定名為“強(qiáng)制頻率諧振式反激控制器”,書中提供的典型原理圖如下圖所示:

關(guān)于40W超級(jí)充電器的介紹和分析

與普通的反激控制器相比,IDP2105 的關(guān)鍵特征是引入了一個(gè)附加繞組,該繞組可在 DCM 工作期間強(qiáng)制插入一個(gè)脈沖使主繞組開關(guān)節(jié)點(diǎn)上的諧振電壓達(dá)到更低的程度,控制器可借此機(jī)會(huì)開啟主開關(guān)的導(dǎo)通周期以降低開關(guān)損耗。

關(guān)于40W超級(jí)充電器的介紹和分析

IDP2105 的這種嘗試自有其意義所在,但是它的實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜,很多參數(shù)需要特別配置,要掌握得恰到好處還是有一定難度的,所以我們可以預(yù)期將會(huì)有更新更好的產(chǎn)品來(lái)彌補(bǔ)這種缺陷。

IDP2105 的最高工作頻率為 132.6kHz-146.9kHz,而此款超級(jí)充的額定工作頻率為 130kHz,恰好處于其規(guī)格范圍內(nèi),與平板變壓器配合得恰到好處,又符合其設(shè)計(jì)小型化的需求,所以我覺(jué)得上述對(duì)其來(lái)源的評(píng)估是基本上不會(huì)有問(wèn)題的,如果你有更好的看法也請(qǐng)?zhí)岢鰜?lái),我會(huì)非常高興看到你的反饋。

從使用平板變壓器、工作頻率為較高的 130kHz、嘗試使用諧振軟開關(guān)技術(shù)這些方法來(lái)看,華為在開發(fā)這款產(chǎn)品時(shí)的指導(dǎo)思想是要小型化,同時(shí)還要提高它的生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品的一致性,降低EMI問(wèn)題出現(xiàn)的可能性。

要小型化就會(huì)提高產(chǎn)品的單位功率密度,此產(chǎn)品的外圍尺寸為 50mmX45mmX28mm,在同為 40W 輸出能力的產(chǎn)品中已經(jīng)是業(yè)界的最小值,
要實(shí)現(xiàn)小體積,單靠變壓器的平板化并不足夠,初級(jí)側(cè)和二次側(cè)之間的隔離空間是可以打主意的地方,所以我們看見了前面圖片中 MOS 管上方的白色塑料件,它在覆蓋板面的同時(shí)還穿過(guò)板面,直達(dá)另一面所有元件的最高處,這樣就有效地延長(zhǎng)了爬電距離,實(shí)現(xiàn)了有效的初次級(jí)隔離,而板面空間則有效地縮小了。

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