PFC和LLC市场方案学习笔记
这是市场调研笔记，不是广告，没人给我钱！！！！
这是市场调研笔记，不是广告，没人给我钱！！！！
常见的PD芯片：
氮化镓充电器原理：
首先220V交流电经过保险丝、EMI滤波电路、整流桥将它变成高压直流电，然后电流会通过一系列滤波电路、PFC升压电路（PFC控制器、PFC开关管、PFC升压电感），进入到PFC整流管里面，接下来再次进入高压滤波电解电容中，过滤掉杂波后，进入开关电源电路。
开关电源电路，主控芯片通过协议芯片反馈的信息控制初级开关管进行一定频率开关，搭配变压器输出符合要求的低压交流电，同步整流控制器控制同步整流管将低压交流电整流为低压直流电，固态电容滤除杂波。
通过流程图我们知道，氮化镓材料在充电器中主要存在于PFC开关管和初级开关管里
变压器铁芯横截面积S和每伏匝数N，可以决定变压器的体积，从而直接影响充电器的大小。在现实应用场景中，考虑到电路损耗、发热等各方面因素，N、S是不能随意缩小的。如果一定要把它缩小的话，比较有效的办法就是提高交流电频率f。
在电压不变的情况下，最显著的方式就是提高交流电频率f，而开关管的作用就是控制交流电频率f。
于是接下来我们就能回答第二个问题了，氮化镓的开关管起什么作用？氮化镓开关管相比与以往的硅基开关管性能要优异很多，主要体现在以下四个方面：
1、更高的击穿强度2、更快的开关频率3、更低的导通电阻4、更高的导热系数5、更低的开关损耗
根据充电头网的观察，使用氮化镓的PD快充，和常规Si MOS的适配器对比，同等输出功率，体积比常规适配器更有优势，可以说氮化镓的使用，真的非常明显的缩小了适配器体积。
内置6颗第三代半导体芯片，华硕游戏本300W充电器拆解：
300W电源适配器基于PFC+LLC电源架构开发，不过在PFC升压部分采用了全新的方案。整流桥采用英飞凌MOS管配合驱动器，由MPS MP6924控制进行主动桥式整流，代替传统的整流桥降低损耗，提高效率。安森美NCP1632进行两相交错式PFC升压，两路PFC开关管选用纳微氮化镓功率芯片，并使用两颗瑞能碳化硅二极管整流。大功率应用中使用两相的PFC可大幅减小峰值电流，减小元器件体积。
LLC控制器为安森美NCP13992，开关管同为纳微NV6127。同步整流控制器采用两路独立的NCP43080驱动英飞凌MOS管。并且内置美信MAX31826用于电源内部温度检测并上传报告至电脑，电脑根据电源报告的温度动态调节输入功率。电源内部采用多块小板焊接，充分利用PCB面积，内部元件紧凑，堪称极致高功率密度电源设计典范。
充电器采用了恩智浦TEA2016AAT+TEA2095高集成LLC开关电源方案，搭配了四颗英诺赛科INN650D02氮化镓功率管，美浦森MSM06065G1碳化硅二极管，氮化镓和碳化硅双料加持，效率有保证。输出同步整流管采用冠禹KS6205NAT。此外也是得益于此，以及永铭小体积快充电容的使用，才能将一款240W大功率电源适配器做得如此小巧。
电源由大厂光宝代工，基于PFC+LLC电源架构开发，不过输入端加入了恩智浦TEA2208T搭配英飞凌MOS的方案进行主动桥式整流，代替传统的整流桥降低损耗，提高效率。
LLC开关电源采用LTA1902T+LTA1716定制控制方案，搭配GaN Systems GS-065-030-2-L氮化镓器件进行PFC升压，两颗英飞凌IPL60R180P6高压开关MOS管，两颗英飞凌BSC028N06NS进行LLC同步整流。昂宝OB2613充当存储器实现电源的功率识别及次级过流，过压保护功能
福佳这款氮化镓电源适配器采用PFC+反激架构，PFC采用昂宝OB6566控制器搭配英诺赛科INN650D260A氮化镓开关管以及美浦森MSM06065G1碳化硅二极管。反激采用东科DK065G氮化镓合封芯片，固定电压输出。输出采用DIODES AP4320进行恒压恒流控制。
这款电源适配器内部采用PFC+LLC+SR架构，采用恩智浦TEA2017进行PFC和LLC控制。其中PFC升压开关管采用英诺赛科INN650D150A氮化镓器件，LLC开关管采用INN650D02氮化镓器件，碳化硅二极管来自美浦森。
输入使用安森美NCP1654 CCM PFC升压控制器搭配东微MOS管及华润微碳化硅二极管。LLC采用意法L6699控制器搭配两颗能华氮化镓开关管以及恒泰柯NMOS。使用两颗变压器，输入串联，输出并联，满足30A大电流输出能力。输出同步整流控制器采用意法SRK2001，输出使用升阳固态电容滤波。
雷蛇这款适配器采用欧陆通为其定制化设计的PFC+LLC架构，内部使用NXP恩智浦TEA2017AAT进行PFC+LLC控制。其中PFC升压开关管采用GaN Systems的GS-065-030-2-L的增强型氮化镓器件，两颗并联，碳化硅二极管来自富盈，LLC开关管采用东微OSS60R190JF。同步整流由TEA2095搭配两颗英飞凌BSC028N06NS组成
这款充电器内置PFC功率因数校正电路，采用LLC+SR高性能架构。以恩智浦TEA2016AAT+TEA1995方案为核心，分别搭配英诺赛科氮化镓功率芯片和谷峰MOS管组成开关电源部分，实现效率和功率密度的提高，性能明显优于常规反激方案。
这款适配器的芯片全部来自南芯科技，使用SC3202 PFC控制器，SC3201 反激控制器和SC3503同步整流控制器。PFC和反激开关管均来自英诺赛科，采用INN650D150A和INN650D260A。内部高压电容和输出滤波电容均来自绿宝石，适配器内部PCBA使用导热胶灌封，增强散热性能并提升强度，内部用料和做工都很不错。
汇总的氮化镓适配器采用PFC+LLC架构，是大功率输出较为常见的架构，功率方面则全是大功率，覆盖90W至300W功率，和传统的小功率氮化镓适配器是完全不同的赛道。本文出现的大功率百瓦适配器生产厂商出现了雷蛇、英伟达这样的大厂，都是游戏玩家非常熟悉的电脑设备厂商，果然应验了那句老话，术业有专攻。专业的游戏设备厂商瞄准目标客群，打造氮化镓适配器。
上面介绍的能买到的PFC和LLC控制芯片：
恩智浦TEA2016AAT+TEA1995方案：
恩智浦TEA2017AAT：
东科的这个是唯一一个我认为比较便宜的，中国芯片，但是立创上面有人做过了：
果然，能买到的，好用的芯片，好的方案，一般都有开源。
对比上面的可以看出来，NXP在PFC和LLC领域耕耘很深，许多大厂都采用他的方案。中国的主要是南芯片为主，但这个公司几乎不零售，买不到。
NXP资料丰富到直接有验证版和验证版原理图，服务到极致：
热门市售氮化镓适配器拆解汇总，哪款是你的菜 - 充电头网 (chongdiantou.com)
为什么几乎所有功率电源适配器都需要PFC电路：
因为需要过3C认证。
充电头网采购了正点原子推出的T65智能电烙铁，这款电烙铁采用USB-C接口供电，支持PD和QC供电，最大加热功率为65W。电烙铁采用人体工学设计，设有OLED数显屏幕，采用PID控温，并且具备感应休眠功能。
USB PD取电芯片来自沁恒，型号CH224，是一颗支持PD3.0 2.0快充协议的取电芯片，支持自动检测VCONN和模拟E-marker芯片，支持100W功率。芯片集成度高，外围精简，内部集成输出电压检测，支持过热和过压保护。
主控芯片也来自沁恒，型号CH571，是一颗集成BLE无线通讯功能的RISC-V MCU，芯片内部集成了BLE通讯模块，设备控制器和收发器，用于烙铁温度检测，加热控制和屏幕显示功能。
拆解报告：正点原子USB-C智能电烙铁T65 - 充电头网 (chongdiantou.com)