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LP8842-Demo1是一款面向65W PD快充市場(chǎng)的氮化鎵電源解決方案，采用LP8842主控芯片搭配LP35118V同步整流芯片的雙芯片架構(gòu)。該方案主打"雙面板"設(shè)計(jì)——即采用FR-4雙面板工藝，在保證性能的同時(shí)有效降低PCB制造成本，適合大規(guī)模量產(chǎn)。
輸入電壓：90-264Vac全電壓范圍
輸出規(guī)格：5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A（65W Max）
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：QR（準(zhǔn)諧振）反激+氮化鎵功率器件
協(xié)議支持：PD3.0（HUSB350協(xié)議芯片）
| 位號(hào) | 型號(hào) | 功能說明 |
|---|---|---|
| U2 | LP8842 | PWM主控芯片，SOIC-9封裝，集成高壓?jiǎn)?dòng)、X電容放電 |
| U3 | LP35118V | 同步整流控制器，SOT-6封裝 |
| Q3 | XG65T125HS2A | 氮化鎵功率管，650V/120mΩ，DFN8×8封裝 |
| Q2 | HGN093N12SL | 同步整流MOS，120V/9.3mΩ |
LP8842作為芯茂微的QR控制器，支持谷底鎖定技術(shù)，搭配氮化鎵器件可實(shí)現(xiàn)高頻化設(shè)計(jì)（實(shí)測(cè)工作頻率約55-107kHz），從而縮小磁性元件體積。
變壓器采用ATQ2516磁芯（Ae=117.7mm2），繞組結(jié)構(gòu)采用三明治繞法：
| 繞組 | 線徑 | 圈數(shù) | 繞法 |
|---|---|---|---|
| N1（初級(jí)） | 2UEW-F Φ0.1×15P | 13Ts | 順繞 |
| N2（屏蔽） | T1W-B Φ0.13×3P | 14Ts | 順繞 |
| N3（初級(jí)） | T1W-B Φ0.13×2P | 14Ts | 順繞 |
| N4（屏蔽） | T1W-B Φ0.1×120P | 4Ts | 反繞 |
| N5（屏蔽） | T1W-B Φ0.13×3P | 5Ts | 順繞 |
| N6（次級(jí)） | 2UEW-F Φ0.1×15P | 13Ts | 順繞 |
主板尺寸：50.5×48.1×1.2mm（FR-4 1OZ雙面板）
模塊化設(shè)計(jì)：主功率板+Type-C協(xié)議小板+EMC濾波小板
散熱處理：Q3 GaN器件配銅質(zhì)散熱片，底部填充導(dǎo)熱硅膠
| 輸入電壓 | 20V/3.25A滿載效率 | 功率因數(shù) |
|---|---|---|
| 90Vac | 91.0% | 0.631 |
| 110Vac | 92.38% | 0.673 |
| 220Vac | 93.11% | 0.544 |
| 264Vac | 92.81% | 0.512 |
平均能效測(cè)試（115Vac/230Vac，20V輸出，100%/75%/50%/25%負(fù)載）：
115Vac平均效率：91.9%（超CoC Tier2的88.19%限值）
230Vac平均效率：91.725%
待機(jī)功耗：264Vac輸入時(shí)約50mW，滿足75mW以下要求。
| 輸出電壓 | 滿載紋波（典型值） | 限值 |
|---|---|---|
| 5V | 76-88mV | ≤150mV |
| 9V | 72-84mV | ≤150mV |
| 12V | 67-89mV | ≤150mV |
| 15V | 67-115mV | ≤300mV |
| 20V | 67-208mV | ≤300mV |
高溫（40℃）低壓輸入時(shí)紋波略有增大，但仍遠(yuǎn)優(yōu)于限值要求。
10%-90%負(fù)載跳變（2.5ms周期）測(cè)試：
5V輸出：最大過沖940mV（限值1000mV）
20V輸出：最大過沖1190mV（限值1200mV）
動(dòng)態(tài)響應(yīng)偏保守，留有充足裕量。
傳導(dǎo)發(fā)射（CE）
通過EN55032 Class B標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試覆蓋5V/9V/12V/15V/20V全電壓檔位，115Vac/230Vac雙輸入條件。典型余量：
準(zhǔn)峰值（QP）：3.6-8.5dB
平均值（AV）：3.1-12.9dB
輻射發(fā)射（RE）
30MHz-1GHz頻段，垂直/水平極化均滿足Class B限值，最高頻點(diǎn)約800MHz處有接近限值的尖峰，建議實(shí)際量產(chǎn)時(shí)優(yōu)化屏蔽。
| 優(yōu)勢(shì) | 說明 |
|---|---|
| 雙面板工藝 | 相比多層板成本降低30%以上，適合價(jià)格敏感市場(chǎng) |
| 高集成度 | LP8842內(nèi)置高壓?jiǎn)?dòng)、X電容放電，外圍精簡(jiǎn) |
| 高效氮化鎵 | 滿載效率超93%，滿足最新能效標(biāo)準(zhǔn) |
| 全協(xié)議覆蓋 | HUSB350支持PD3.0/PPS，兼容主流設(shè)備 |
| 完善保護(hù) | OVP/OCP/SCP/OTP全覆蓋，短路功耗<0.5W |
待優(yōu)化點(diǎn)：
變壓器溫升在90Vac滿載時(shí)接近臨界（建議優(yōu)化繞組工藝或加強(qiáng)散熱）
外殼溫度需關(guān)注，建議增加導(dǎo)熱路徑設(shè)計(jì)
結(jié)語： 芯茂微LP8842+LP35118V方案以"雙面板+氮化鎵"的組合，在65W功率段實(shí)現(xiàn)了性能與成本的平衡。93%以上的峰值效率、完善的保護(hù)機(jī)制以及通過的EMC認(rèn)證，使其成為當(dāng)前快充市場(chǎng)頗具競(jìng)爭(zhēng)力的參考設(shè)計(jì)。