兼顾大功率和高能效：这款WAYON维安无桥240W电源模块方案 了解一下
兼顾大功率和高能效：这款wayon维安无桥240w电源模块方案 了解一下！方案设计代理商koyuelec光与电子为您提供方案应用设计服务！
2021年，usb-if协会推出了usb type-c线缆和接口标准v2.1版本，更新了有关供电能力的章节。usb pd3.1规范将原来的usb pd3.0内容归到标准功率范围（standard power range，简称spr）里面，最大功率保持100w不变，同时增加了扩展功率范围（extended power range，简称epr），最大功率由100w扩展到240w。
为帮忙客户缩短研发周期，维安（wayon）推出一款240w电源参考设计，此设计支持100-240vac~50/60hz宽范围电压输入，20v输出，最大电流12a，满载效率≥96.5%，输出电压纹波＜300mv，外形尺寸仅105mm*58mm*22mm。适用于适配器、poe供电、高功率密度工业电源、电动工具充电器和服务器电源模块等应用。
图1 维安240w无桥方案pcb 正面
图2 维安240w无桥方案pcb 背面
图3 维安240w无桥方案拓扑框架
维安240w 电源方案关键参数
该方案相比图4标准的无桥fpc结构，具有如下特点：
1、d1 d2 作为旁路桥臂，在正常工况同样需要整流桥，将d1 d2 d3 d4使用low vf整流桥，省去低频桥臂的mosfet。
2、高频桥臂开关过程中，同步侧gan在正弦交流电压低时，驱动并非全周期工作，这会导致gan多余发热外并sic sbd后，正温度sic sbd对gan做主动热均衡，并充当gan的全旁路器件。
3、可省去两颗低阻值的sj mosfet和一路驱动，同时将gan器件使用性价比更高的100mω，650v ，并外并两颗3a sic，等效常规pfc。相比传统无桥pfc结构，成本整体降低明显（约10-15rmb)。
图4 传统结构的无桥pfc 拓扑
图5 维安无桥省去低频桥臂的mos
能效测试
维安240w电源方案整机能效对比市面上普通硅 mos产品，半载效率下提高明显，在满载条件下达到超过96.5%效率，和使用sj mosfet传统结构的无桥pfc效率相当。但相比sj mosfet +70mω gan器件无桥拓扑，维安优化的无桥pfc成本优势突出。
温升测试
上图为维安240w电源方案在无散热片情况下，25℃环境温度下 115v/60hz裸机连续运行2小时的热成像图。可以看出，由于高效率拓扑设计和搭配维安优异性能器件，240w电源方案背面的实测最大温度仅为77.4℃。
维安在丰富的功率器件产品线基础上，深度结合专业的功率半导体方案研发团队，可以快速推出自主设计、性价比优异的整机方案。
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图1 维安240w无桥方案pcb 正面
图2 维安240w无桥方案pcb 背面
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该方案相比图4标准的无桥fpc结构，具有如下特点：
1、d1 d2 作为旁路桥臂，在正常工况同样需要整流桥，将d1 d2 d3 d4使用low vf整流桥，省去低频桥臂的mosfet。
2、高频桥臂开关过程中，同步侧gan在正弦交流电压低时，驱动并非全周期工作，这会导致gan多余发热外并sic sbd后，正温度sic sbd对gan做主动热均衡，并充当gan的全旁路器件。
3、可省去两颗低阻值的sj mosfet和一路驱动，同时将gan器件使用性价比更高的100mω，650v ，并外并两颗3a sic，等效常规pfc。相比传统无桥pfc结构，成本整体降低明显（约10-15rmb)。
图4 传统结构的无桥pfc 拓扑
图5 维安无桥省去低频桥臂的mos
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上图为维安240w电源方案在无散热片情况下，25℃环境温度下 115v/60hz裸机连续运行2小时的热成像图。可以看出，由于高效率拓扑设计和搭配维安优异性能器件，240w电源方案背面的实测最大温度仅为77.4℃。
维安在丰富的功率器件产品线基础上，深度结合专业的功率半导体方案研发团队，可以快速推出自主设计、性价比优异的整机方案。
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