基于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(shè)計(jì)。它是一個(gè)帶有獨(dú)立USB PD控制器的隔離電源。

評(píng)估板在初級(jí)側(cè)實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)諧振反激電路，這個(gè)轉(zhuǎn)換器基于意法半導(dǎo)體的VIPerGaN?高壓轉(zhuǎn)換器VIPERGAN100并帶有光耦合器反饋電壓調(diào)節(jié)。這個(gè)控制器合封了高性能低壓PWM控制器芯片與650 V GAN MOS。先進(jìn)的低靜態(tài)電源管理有助于實(shí)現(xiàn)低待機(jī)消耗。減少輸入市電電流畸變，從而提供IDE市電范圍以極低的THD操作，這些都是基于L6564的PFC 芯片。

在二次側(cè)，為提高系統(tǒng)效率，使用SRK1001自適應(yīng)同步整流控制器。在次級(jí)側(cè)的CC/CV調(diào)節(jié)回路來(lái)驅(qū)動(dòng)功率和USB Type-C?PD接口芯片STUSB4761。該控制器提供了一個(gè)完整的硬件USB PD，以確保協(xié)議的確定性和安全性符合USB PD標(biāo)準(zhǔn)。

評(píng)估板實(shí)現(xiàn)了一個(gè)強(qiáng)大的適配器保護(hù)輸出過(guò)壓，輸出欠壓、輸出過(guò)壓、輸出短路。這個(gè)參考設(shè)計(jì)幫助設(shè)計(jì)人員開發(fā)適配器與短的材料清單，以便獲得高性價(jià)比和快速的設(shè)計(jì)。

該方案名稱是EVLVIPGAN100PD，一個(gè)用于USB Type-CTM PD的100w QR模式反激適配器參考設(shè)計(jì)。

具有以下特點(diǎn)的適配器：

• 峰值效率：> 92%。

• 符合IEC55022 B類傳導(dǎo)電磁干擾，即使減少EMI濾波器。

• 符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

該評(píng)估板采用意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）最新的先進(jìn)離線切換器VIPERGAN100開發(fā)。

以下特點(diǎn)：

• 650v功率GaN與嵌入式傳感器場(chǎng)效應(yīng)管（Si）和高壓?jiǎn)?dòng)

• QR操作與動(dòng)態(tài)消隱時(shí)間和可調(diào)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(fù)載條件

• 谷底鎖定，以確保持續(xù)的山谷跳躍

• 輸入電壓前饋補(bǔ)償電源獨(dú)立的OPP干預(yù)

• 自適應(yīng)突發(fā)模式，用于輕負(fù)載條件下的先進(jìn)電源管理

• 頻率抖動(dòng)EMI抑制

EVLVIPGAN100PD的主要特點(diǎn)是：

• 輸入電壓：通用交流90vac ~ 264vac，頻率47Hz ~ 63Hz

• 輸出電壓：?jiǎn)蝹€(gè)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(zhǎng)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(shí)峰值效率> 92%@100 W

• 基于L6564的PFC級(jí)（當(dāng)前模式PFC控制器在過(guò)渡模式（TM）下工作）

• 基于VIPerGaN100高壓變換器的反激級(jí)，具有光耦合器反饋電壓調(diào)節(jié)

• 采用SRK1001自適應(yīng)同步整流控制器，提高系統(tǒng)效率

• 準(zhǔn)諧振操作與動(dòng)態(tài)消隱時(shí)間和可調(diào)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(fù)載條件

• 集成GaN IC VIPERGAN100可實(shí)現(xiàn)緊湊、簡(jiǎn)化的PCB布局和減少材料清單

• 支持USB供電

?場(chǎng)景應(yīng)用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.使用ST最新的VIPERGAN100新產(chǎn)品，效率可以達(dá)到92% 2.產(chǎn)品的體積比較小，功率密度>24W/in3 3.產(chǎn)品有5-20V的調(diào)節(jié)電壓，最大電流5A，可以適配于手機(jī)與筆記本充電器

?方案規(guī)格

?輸入電壓范圍：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：?jiǎn)未蜹ype-C輸出5 VDC÷20 VDC ?5個(gè)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(xié)議