前言
本期方案解析带来的是一款梵塔推出的240W PC电源方案,这款电源方案为PFC+LLC+SR高效架构设计,应用了FAN6631+FAN6888+FAN6226芯片组合,电源方案支持90-265Vac输入,输出为12V20A,额定输出功率为240W。
这款电源方案在230Vac输入下满载转换效率达94.2%,满足DC-ATX和一体机以及ITX主板应用,带来更加高效的解决方案。下面充电头网就带来梵塔这款240W PC电源的方案解析,一起来了解电路设计与用料信息。
梵塔240W PC电源DEMO外观
梵塔240W PC电源DEMO为长条形布局,符合适配器造型设计,便于加装散热片和组装外壳。
PCBA模块正面一览,左侧为交流输入端,设有保险丝,共模电感,压敏电阻,NTC热敏电阻,安规X2电容和Y电容。下方设有整流桥和主动整流管,右侧设有薄膜滤波电容和滤波电感。
在中间位置设有PFC升压电感和高压滤波电容,右侧设有谐振电容,LLC开关管和变压器,最右侧设有五颗并联的固态电容用于输出滤波。
PCBA模块背面设有PFC控制器、LLC控制器、PFC开关管、LLC开关管,同步整流控制器,同步整流管和光耦等元件。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为160mm。
PCBA模块宽度约为56.5mm。
PCBA模块厚度约为30.2mm。
测得DEMO重量约为257.6g。
梵塔240W PC电源DEMO解析
DEMO输入端设有保险丝,蓝色Y电容,共模电感,压敏电阻,NTC热敏电阻和主动整流管。
输入端延时保险丝规格为8A 250V。
两颗蓝色Y电容来自科尼盛。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
压敏电阻来自君耀,型号471KD14,用于吸收过压浪涌。
安规X2电容来自厦门法拉,规格为0.68μF。
共模电感采用漆包线绕制,内部设有电木板绝缘。
NTC热敏电阻丝印1.5D-15,用于抑制上电的浪涌电流。
整流桥来自乐山无线电,型号GBU10M,规格为1000V 10A,采用GBU封装。
两颗薄膜电容规格为0.47μF450V。
磁环滤波电感特写。
PFC控制器来自梵塔,型号FAN6631,是一颗高性能、高集成度的多模式PFC控制器,具有高效率、低THD、EMI特性好等优点,用于升压PFC变换器。芯片支持连续导通模式,临界导通模式和断续导通模式,可在一个工频半波内自适应切换,优化变换器效率。
FAN6631内部集成有源桥驱动功能,可降低输入端整流损耗,并集成X电容放电,简化电路设计。芯片具备逐周期过流保护,过功率限制保护,VCC欠压锁定,过热保护和过压保护,适用于PD快充,PC电源,电视机电源,LED照明和工业以及医用电源,采用SOP-8封装。
梵塔 FAN6631 资料信息。
PCBA模块侧面设有主动整流管的散热片,高压滤波电容和LLC变压器。
另一侧在中间位置设有PFC升压电感。
主动整流管来自新洁能,型号NCE65TF099F,NMOS,耐压650V,导阻89mΩ,采用TO-220F封装。
PFC电感特写。
PFC开关管来自英飞凌,型号IPB60R080P7,NMOS,耐压650V,导阻80mΩ,采用PG-TO 263-3封装。
PFC整流管来自辰达行,型号ES5JC,为快恢复二极管,规格为600V 5A,采用SMC封装。
高压滤波电容来自艾华,规格为450V150μF。
LLC控制器采用梵塔FAN6888,这是一款数模混合半桥LLC控制器,基于电流模式控制策略,系统稳定性良好且动态特性优化。芯片内部集成高压启动电流源、半桥驱动单元、X电容放电等电路模块,IC外围精简,系统物料成本低。
FAN6888内置MTP,通过上位机配置电性指标,可实现系统性能全面优化;IC具有自适应死区调节功能,减小死区期间的损耗,提高系统效率;并且,轻载时采用智能Skip模式,等效降低开关频率以优化轻载效率,同时,Skip模式的加入可有效降低进入Burst工作的功率点,改善轻载纹波和Burst噪音;在超轻载及空载状态下,采用Burst模式,关闭诸多电路模块,进入待机模式,降低控制器的工作电流,实现损耗优化。
FAN6888具有全面的保护功能,供电UVLO保护、母线电压Brown-out保护、输出过压保护、逐周期过流保护、输出短路保护、过功率保护、开环保护、外部过温保护、内部过温保护、以及LLC 容性模式保护等。其保护方式可以灵活配置(锁死、不锁死),采用SOIC-16封装。
为主控芯片供电的滤波电容规格为35V220μF。
用于稳压供电的三极管丝印BL。
LLC开关管来自英飞凌,型号IPD70R360P7S,NMOS,耐压700V,导阻360mΩ,采用PG-TO 252-3封装。
另一颗开关管型号相同。
谐振电容来自艾江实业,规格为0.033μF1000V。
开关变压器特写。
蓝色Y电容来自艾江实业。
亿光EL1019光耦用于输出电压反馈。
同步整流控制器来自梵塔,型号FAN6226,是一颗高可靠性智能双通道同步整流控制器,用于半桥LLC应用,芯片可实现对同步整流管的优化控制,取代肖特基二极管,提高半桥LLC电源的转换效率。
FAN6226具备轻载模式和节能模式,支持CCM和DCM工作模式,芯片支持过热保护,通过光耦反馈关闭LLC电路,避免出现过热风险。芯片具备SOP-8和ESOP-8封装,适用于PD快充电源,适配器,PC电源,工业和医疗电源应用。
梵塔 FAN6226 资料信息。
同步整流管来自芯控源,型号AGM403A1,NMOS,耐压40V,导阻2.3mΩ,采用PDFN5*6封装,两颗并联,共使用四颗用于同步整流。
输出端设有五颗滤波电容。
输出滤波电容来自云星,规格为1500μF16V,均为并联连接。
充电头网总结
充电头网通过解析发现,梵塔这款240W PC电源方案使用PFC+LLC+SR高效架构,满载转换效率达94.2%,有效降低发热损耗。这款电源方案采用长条形PCB设计,符合适配器造型,并可加装散热片和导热垫进行被动散热,降低温升。
这款电源方案采用梵塔FAN6631 PFC控制器+FAN6888 LLC控制器+FAN6226 同步整流控制器的芯片组合,整体方案具备高转换效率,高集成度,高功率密度和高可靠性,可用于ITX主板,DC-ATX以及迷你主机等应用场合。