基於ST的VIPERGAN100的20V/5A的小體積電源適配器方案

EVLVIPGAN100PD是一款100w USB Type-C®3.0電源適配器參考設計。它是一個帶有獨立USB PD控制器的隔離電源。

評估板在初級側實現了准諧振反激電路,這個轉換器基於意法半導體的VIPerGaN®高壓轉換器VIPERGAN100並帶有光耦合器反饋電壓調節。這個控制器合封了高性能低壓PWM控制器晶片與650 V GAN MOS。先進的低靜態電源管理有助於實現低待機消耗。減少輸入市電電流畸變,從而提供IDE市電範圍以極低的THD操作,這些都是基於L6564的PFC 晶片。

在二次側,為提高系統效率,使用SRK1001自適應同步整流控制器。在次級側的CC/CV調節迴路來驅動功率和USB Type-C®PD接口晶片STUSB4761。該控制器提供了一個完整的硬體USB PD,以確保協議的確定性和安全性符合USB PD標準。

評估板實現了一個強大的適配器保護輸出過壓,輸出欠壓、輸出過壓、輸出短路。這個參考設計幫助設計人員開發適配器與短的材料清單,以便獲得高性價比和快速的設計。

該方案名稱是EVLVIPGAN100PD,一個用於USB Type-CTM PD的100w QR模式反激適配器參考設計。

具有以下特點的適配器:

  • 峰值效率:> 92%。
  • 符合IEC55022 B類傳導電磁干擾,即使減少EMI濾波器。
  • 符合RoHS標準。

該評估板採用意法半導體(STMicroelectronics)最新的先進離線切換器VIPERGAN100開發。

以下特點:

  • 650v功率GaN與嵌入式傳感器場效應管(Si)和高壓啟動
  • QR操作與動態消隱時間和可調谷同步延遲功能,以最大限度地提高效率任何輸入線路和負載條件
  • 谷底鎖定,以確保持續的山谷跳躍
  • 輸入電壓前饋補償電源獨立的OPP干預
  • 自適應突發模式,用於輕負載條件下的先進電源管理
  • 頻率抖動EMI抑制

EVLVIPGAN100PD的主要特點是:

  • 輸入電壓:通用交流90vac ~ 264vac,頻率47Hz ~ 63Hz
  • 輸出電壓:單個Type-C輸出5vdc - 20vdc
  • 輸出功率:20v/5a 100w
  • 尺寸:83.3 X 40.7 X 20毫米(長X寬X高)
  • 功率密度(未開箱):> 24 W/in3
  • PCB銅厚度為2.0盎司
  • 效率:符合CoC Tier 2和DoE Level 6效率要求,230 VAC時峰值效率> 92%@100 W
  • 基於L6564的PFC級(當前模式PFC控制器在過渡模式(TM)下工作)
  • 基於VIPerGaN100高壓變換器的反激級,具有光耦合器反饋電壓調節
  • 採用SRK1001自適應同步整流控制器,提高系統效率
  • 准諧振操作與動態消隱時間和可調谷同步延遲功能,以最大限度地提高效率,在任何輸入線和負載條件
  • 集成GaN IC VIPERGAN100可實現緊湊、簡化的PCB布局和減少材料清單
  • 支持USB供電

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

1.使用ST最新的VIPERGAN100新產品,效率可以達到92% 2.產品的體積比較小,功率密度>24W/in3 3.產品有5-20V的調節電壓,最大電流5A,可以適配於手機與筆記本充電器

►方案規格

•輸入電壓範圍:通用交流從90至264 VAC, 47 Hz至63 Hz頻率 •最大輸出功率:100w •輸出電壓:單次Type-C輸出5 VDC÷20 VDC •5個固定pdo: 5V@3 A, 9V@3 A, 12V@3 A, 12V@3 A, 20V@5 A •峰值效率> 92.6% •功率密度(未開箱):> 24 W/in3 •支持USB電源傳輸協議

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