氮矽多颗氮化镓功率集成器助力，铭伟泰200W LED适配器方案解析

深圳铭伟泰电子技术有限公司以提供电子产品、照明产品、LED照明灯具等为主营业务，最近充电头网拿到了铭伟泰推出的200W LED适配器DEMO，该方案支持90～264Vac宽电压输入，以及12V0.1A、 15V0.1A和52V3.8A输出，实现为调光/控制电路以及LED供电。

此外DEMO采用PFC+LLC高效谐振架构设计，并且相关功率器件均为氮化镓功率集成器，由氮矽科技提供，型号分别为DXC3065S2F和DXC1065S2C，得益于氮化镓功率集成器的加持，方案的转换效率达92%。下面充电头网就带来铭伟泰这款LED适配器方案的解析，一起看看这款方案的用料和设计。

铭伟泰200W LED适配器DEMO外观

 

铭伟泰200W LED适配器DEMO器件主要布局在主板上，器件间有一定间隔，可有效避免积热，部分器件还配有专门散热片散热。模块右侧垂直焊接一块小板，设有电源主控芯片、电容等。

 

 

主板背面没有布局器件，对应PFC和LLC功率器件布局区域过孔和露铜加锡帮助散热，背面锡焊整体干净利落。

 

 

实测PCBA模块长度为106.87mm。

 

 

宽度为89.93mm。

 

 

最大厚度为38.24mm。

 

另外测得DEMO重量约为245g。

铭伟泰200W LED适配器方案解析

 

PCBA模块输入端设有延时保险丝、Y电容、共模电感、整流桥等器件。

 

 

延时保险丝来自蓝宝，规格为5A 250V。

 

 

两颗蓝色Y电容来自KNSCHA科尼盛。

 

 

另一颗特写。

 

 

共模电感双线绕制，用于滤除EMI干扰。

 

 

二级共模电感特写。

 

 

安规X2电容特写。

 

 

14D511K压敏电阻用于浪涌过电压保护。

 

 

另一颗压敏电阻特写。

 

 

沃尔德GBU1506L整流桥特写。

 

 

KYE科雅MPB系列电容，105J450V规格。

 

 

板子一侧设有滤波电感、NTC浪涌抑制电阻、PFC升压电感以及高压滤波电解电容等。

 

 

这一侧焊接一块小板，背面无器件设计。

 

 

滤波电感特写。

 

 

另一颗MPP薄膜滤波电容也是来自科雅，105K450V规格。

 

 

NTC浪涌抑制电阻特写，用于抑制上电浪涌电流。

 

 

为主控芯片供电的电容来自艾华，规格为35V220μF。

 

 

适配器内部初级PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT，一颗芯片内置LLC控制器和PFC控制器，内置数字架构控制，简化了设计的同时减少外围元件数量，芯片内置多重完善的保护功能，集成度非常高。

 

 

PFC开关管采用氮矽科技DXC3065S2F，该芯片集成650V增强型GaN HEMT和栅极驱动器，支持高重复输入±18V电压容限和极高的开关频率(>10MHz)。导阻为80mΩ，最大漏源极电流30A，采用DFN8X8封装工艺，具有零反向恢复损耗，可应用在快充电源、LED照明驱动器、PFC电路、LLC转换器、无线电力传输等领域。DXC3065S2F采用PFC+LLC的电路拓扑，可支持300W≤Po<500W电源产品的应用。

 

 

氮矽DXC3065S2F详细资料。

 

 

PFC升压电感特写。

 

 

PFC整流管来自美浦森，型号MSL06065G1，是一颗耐压650V的碳化硅二极管，150℃工作电流6A，采用DFN8*8封装。

 

 

高压滤波电解电容为红宝石品牌，LXW系列，规格为450V 150μF。

 

 

用于LLC半桥的两颗氮化镓开关管也是来自氮矽科技，型号DXC1065S2C，该芯片导阻为200mΩ，最大漏源极电流10A，采用DFN5x6封装。DXC1065S2C和DXC0765S2C可应用在快充电源、LED照明驱动器、PFC电路、LLC转换器、无线电力传输等领域。

 

DXC1065S2C采用反激式或PFC+反激式的电路拓扑，可支持65W ≤ Po ≤ 100W的产品采用。采用PFC+LLC的电路拓扑，可支持180W ≤ Po < 300W的产品采用。

 

 

氮矽DXC1065S2C详细资料。

 

 

另一颗氮矽DXC1065S2C特写。

 

 

谐振电容来自JURCC捷威，规格为0.027μF1000V。

 

 

谐振电感特写。

 

 

LLC变压器特写。

 

 

蓝色Y电容来自STE松田电子。

 

 

两颗亿光EL 1018光耦，用于输出电压反馈和保护。

 

 

UMW友台LM358A双运放用于输出恒压恒流控制。

 

 

输出端设有滤波电容、电感等，肖特基二极管以及线性稳压器配有散热片进行散热。

 

 

两颗肖特基二极管来自平伟，型号MBR20150LCT。

 

 

两颗均使用螺丝固定在散热片上帮助散热。

 

 

两颗滤波电容来自BERYL绿宝石，规格都是63V 470μF。

 

 

滤波电感特写。

 

 

20mΩ取样电阻用于检测输出电流。

 

 

两颗滤波固态电容来自YX云星，规格为100μF 25V。

 

 

另一颗电容来自AiSHi艾华，规格为35V 220μF。

 

 

UMWL7815CV线性稳压器来自UMW友台，输出电压为15V，采用TO220封装。

 

另一颗友台UMWL7812CV线性稳压器，输出电压为12V，采用TO-220封装。

充电头网总结

铭伟泰200W LED适配器DEMO采用大小双板设计，使用了时下主流PFC+LLC拓扑，输出分别实现为调光/控制电路和LED供电。此外输入输出接电均为插座设计，方便后期的维护和替换。

充电头网通过解析发现，该方案在PFC、LLC功率器件选型上，使用了氮矽科技DXC3065S2F和DXC1065S2C两个型号氮化镓功率集成器，两款氮化镓功率集成器均可应用在快充电源、LED照明驱动器、PFC电路、LLC转换器、无线电力传输等领域。

在PFC+LLC电路拓扑中，氮矽DXC3065S2F可支持300W≤Po<500W电源产品应用设计，DXC1065S2C可支持180W≤Po<300W产品应用设计。目前氮矽已推出8款氮化镓集成驱动芯片，满足20~500W LLC、AHB大功率快充应用。