研吉推出200W氮化镓高性能快充方案

氮化镓快充经过多年来的发展，已经从65W单口发展到100W多个输出口，输出功率不断增大的同时，接口也越来越多，可以同时为手机和笔记本充电。但是100W的充电器，输出功率实在有限，只能为单台笔记本快充，制约了使用体验。

研吉电子推出了一款输出功率达200W，具备三个USB-C输出口的氮化镓快充电源方案。通过使用MPS的HR1211控制器方案，搭配四颗GaN Systems氮化镓开关管，以及泰科天润碳化硅二极管，组成大功率LLC开关电源，并使用MPS同步降压控制器搭配耕源CY2332协议芯片进行独立的接口输出控制。

研吉电子推出的200W氮化镓快充方案，任意单口均可输出100W，多口输出时功率智能分配，无需外置单片机进行功率分配，电路更加简洁。得益于使用了高性能的PFC+LLC电源方案，以及使用了氮化镓开关管，电源方案的尺寸仅为95*22*55mm，方案重量为150克，板端功率密度达到了1.74W/cm³。

研吉电子200W氮化镓快充方案采用PFC+LLC架构，输出固定直流电，搭配三路独立的同步整流以及协议芯片，实现任意接口100W输出。

电源方案采用五块小板和一块大板组合的焊接方式，输入端小板焊接EMI滤波电路，右侧小板为HR1211二合一控制器，左下三块小板为独立降压输出。

背面是PFC升压电路、次级同步整流电路以及两颗输入整流桥。

电源侧面依次是电解电容，PFC升压电感，滤波电感以及输入EMI滤波小板。

输出侧是三路相同的降压协议小板，滤波固态电容以及变压器。

侧面小板焊接MPS HR1211 PFC+LLC控制器。

输出小板上焊接MPS MP9928同步整流降压控制器和耕源CY2332协议芯片。

使用游标卡尺测得电源长度约为95mm。

宽度约为55mm。

厚度约为22mm。

测得重量为150.7g。

电源正面元件布局合理紧凑，电源路径条理清晰。初次级电路之间开槽，用于放置隔离板。

与苹果140W氮化镓电源体积对比，研吉200W电源方案较为修长。

研吉电子200W氮化镓快充方案使用MPS HR1211进行PFC和LLC控制，其中HR1211内置的PFC支持CCM模式，使用碳化硅二极管降低反向恢复带来的损耗。同时在PFC和LLC级均使用GaN Systems的氮化镓开关管，显著提升电源开关频率，从而缩小体积。

电源输入端使用两颗整流桥，半桥接法分摊发热，降低局部温升。

开关电源初级采用MPS HR1211 控制器，这款控制器内部集成多模式PFC控制器和LLC控制器。PFC控制器支持重载下CCM运行模式和轻载下DCM模式，LLC级采用电流模式控制，可实现电源的高稳定性和快速响应。

HR1211采用数字环路控制，芯片参数可灵活配置，并且支持密码保护加密，具有宽泛的适用性和加强的安全性。

PFC升压开关管采用GaN Systems GS-065-011-1-L，丝印GS6511-1L。这是一颗650V耐压的氮化镓器件，导阻150mΩ，采用DFN5*6封装。这里使用两颗并联用于分摊发热，降低温升。

PFC升压碳化硅二极管采用泰科天润 G5S06506QT 碳化硅二极管，耐压650V，采用DFN8*8封装，最高工作温度150℃。

用于PFC旁路的二极管，在上电时为电解电容充电。

LLC开关管与PFC开关管同一型号，均为GaN Systems GS-065-011-1-L。

次级同步整流控制器采用MPS MP6925，支持双路LLC同步整流，具有更强的抗干扰能力和快速关断功能，支持CCM和DCM工作模式。

同步整流管采用恒泰柯 GN053N06SL NMOS，耐压60V，导阻5.3mΩ，采用DFN5*6封装。使用两颗用于LLC同步整流。

光耦来自CT Micro，CT1019，用于输出电压反馈。

输出滤波电容使用两颗820μF 25V固态电容并联。

输出采用MPS MP9928同步整流控制器，由协议芯片控制实现USB PD宽电压输出。

协议芯片采用耕源CY2332，是一颗用于USB-C接口的控制器，具有GPIO引脚，可配置多颗芯片通信，无需外置单片机即可实现多口输出自动降功率。

输出VBUS开关管，英飞凌BSC0703LS，耐压60V，导阻6.5mΩ，采用DFN5*6封装。

USB-C母座采用过孔焊接，十分牢靠。

研吉电子推出的200W氮化镓快充方案，使用了高集成MPS电源主控，搭配GaN Systems氮化镓开关管。通过高性能电源架构以及第三代半导体器件的应用，大幅缩小了电源体积。同时高集成度的协议方案，无需协同使用单片机，避免长短料问题。

研吉电子以客户为中心，提供专业的电源解决方案及一站式物料供应。研吉电子具有雄厚的研发能力，可大幅缩短电源产品研发周期，抢占先机。