前言
快充技术的普及让很多的消费者都乐于去购买大功率充电器来让自身的充电体验更加丰满,其中桌面充电站就深得用户喜爱,这类充电器支持超大的充电功率并具备多个接口,省去了多个充电器的驳杂。
而在桌面充电站的设计中,高效能的电源架构扮演着至关重要的角色。为了能够在有限的空间内实现高功率输出,同时保持较低的热量和高效的能量转化,采用先进的电源架构变得尤为重要。近期充电头网在拆解安克250W氮化镓桌面充电器时发现其采用了恩智浦双相交错式PFC+LLC电源架构设计,这类架构不仅能够提高功率因数,降低输入电流谐波,提升转换效率,还能够优化热管理,增强系统的稳定性与可靠性。接下来充电头网将详细介绍一下。
NXP恩智浦TEA2376DT
TEA2376DT是NXP推出的一款高性能数字可配置双相交错式PFC控制器,其独特的数字架构基于高速可配置的硬件状态机,具备出色的实时性能。TEA2376DT支持离散导通模式(DCM)或准谐振模式(QR)运行,结合谷底开关技术,可有效降低开关损耗并提升效率。其双相交错设计进一步优化了输入电流波形,从而实现高PF和低THD。
这款控制器可通过I2C接口在开发过程中根据需求灵活调整操作参数和保护功能,并集成多种运行模式,包括相位切换和突发模式,能让其在从高负载到轻负载的全范围内保持高效率,特别是在低负载和待机条件下,能够有效降低功耗以满足能效法规的要求。
TEA2376DT还具备丰富的保护功能,涵盖内外部过温保护、过流保护、双路过压保护、浪涌保护等。这些保护机制通过编程可以独立设置为锁存模式、安全重启模式或多次尝试后锁存模式。此外,TEA2376DT通过内置数字控制器和数字滤波器,优化了电压和电流控制的稳定性,并采用高精度的谷值检测和去磁检测,确保了高效、低噪音的开关操作。
这款芯片的设计还提供了全面的监控和诊断功能,可以实时读取内部状态参数。支持通过GUI界面进行调试和优化,采用SO14封装,特别适用于高清和超高清电视、服务器、台式机及一体机电脑、大功率适配器和5G电源等应用场景。
NXP恩智浦TEA2226AT
LLC控制器采用恩智浦TEA2226AT,是一款数字化可配置控制器,芯片内部集成高压启动和X电容放电,内部集成驱动器,支持通过图形用户界面配置参数。TEA2226AT支持多种可配置的保护功能,具有优秀的空载功耗。
TEA2226AT采用了与传统谐振拓扑不同的设计,通过低功耗模式在低负载时实现高效率。这种模式在连续开关模式(即高功率模式)和突发模式之间工作,使其能够在不同负载条件下保持良好的效率表现。TEA2226AT通过初级电容电压进行调节,能够精确检测输出功率并据此确定工作模式,包括突发模式、低功率模式和高功率模式。
TEA2226AT集成了低压芯片,包含完全数字化的控制器,用于输出功率控制、启动、初始化和多种保护功能,如过流保护(OCP)、过压保护(OVP)和电容模式调节(CMR)。它还包含高压绝缘硅芯片,用于高压启动、集成驱动器、水平移位、保护和零电压开关(ZVS)功能。
在硬件配置方面,TEA2226AT单芯片控制器采用小型SO16封装,集成了高压启动、X电容放电以及高低侧驱动电路。设计时通过GUI可以轻松配置多项参数,包括工作频率、软启动和软停止以及模式切换的精确过渡。
TEA2226AT的输出功率范围宽广,适用于90W至1000W的应用,且仅需极少的外部元件。其无负载输入功耗极低(小于75mW),并且在从低负载到高负载的广泛范围内保持高效。这样的设计不仅降低了系统成本,而且简化了电源设计,能够符合最新的电源节能规范。
充电头网总结
双相交错式PFC通过将两个PFC电路的工作信号进行交错,相较于单一PFC电路,两个PFC回路的电流波形互相抵消,减少了高频电流的脉动和谐波,降低了输入端电流的总谐波失真,从而使输入电流更加平稳,减少变压器和滤波器中的损耗,提高了整体系统效率,尤其是在大功率运行时,能有效减少不必要的能量浪费。
TEA2376DT通过双相交错式PFC架构,不仅优化了功率因数和输入电流波形,还通过数字化控制和高精度保护功能,确保了系统的高效与安全。而TEA2226AT则通过LLC控制模式,能够在各种负载情况下保持高效率,特别是在低负载时的能效表现尤为突出。两款芯片的紧密集成与智能化控制,不仅降低了系统成本,还提升了充电站的整体稳定性和可维护性。