拆解学习【反激-PD-氮化镓】（一）

小米67W桌面快充插座：

反激基本拓扑：

商用场景下，这个拓扑进行了如下优化：

1.Q22换成了氮化镓开关管，当然需要适配的能驱动氮化镓的控制芯片

2.D21二极管换成了MOS管。

3.由于是AC220V输入，设计了整流桥电路做了AC--DC变换。

反激电路（Flyback Converter）是一种隔离型 DC-DC 或 AC-DC 转换器，广泛用于电源管理系统。其核心作用是将输入电压转换为所需的稳定输出电压，并在某些场景中提供电气隔离。

延时保险丝、NTC热敏电阻、安规X电容以及共模电感。

延时保险丝来自蓝宝，规格为3.15A 250V。

NTC热敏电阻用于抑制上电浪涌电流。

安规X电容来自成希电子，容量0.47μF。

共模电感双线绕制用于滤除EMI干扰。

由于这个产品只有AC220V的输入，所以用一个整流桥+大滤波电容输出直流电，作为反激的输入端电压，之后反激电路在变压器一次侧的氮化镓开关管的开关下变成交流，从而让变压器二次侧有输出。

输入端WRMSB40M整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司，规格为4A 1000V。WRMSB40M这颗软桥通过较软的恢复曲线，比较平滑的关断特性，可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。

高压滤波电解电容来自JSH万京源，其中两颗规格为400V 27μF。

主控芯片采用南芯科技SC3023，是一颗高频准谐振反激控制器，内置了氮化镓驱动器，可用于直驱增强型氮化镓开关管。SC3023内置X电容放电和高压启动，具备自适应开关频率折返功能，能在整个负载范围内获得更高的效率。

SC3023在QR和DCM模式下通过谷底开通来获得高效率。空载时在低功耗模式下运行，从而降低系统的待机功耗。芯片内置完善全面的保护功能，包括供电欠压/过压保护，逐周期过流保护，两级过电流保护，输出过电压以及输出短路保护等保护功能。

初级开关管来自英诺赛科，型号INN700TK240B，是一颗耐压700V的增强型氮化镓开关管，瞬态耐压为800V，导阻为240mΩ，符合JEDEC标准的工业应用需求，内置ESD保护采用TO252封装。

亿光EL 1019光耦特写，用于输出电压反馈：

同步整流控制器来自南芯科技，型号SC3503，是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器，无需辅助线圈供电，输出电压最低可低至0V，专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通，兼容多种MOS，具有超低的静态电流，支持多种工作模式，支持高侧和低侧同步整流，外围元件非常精简。

同步整流管来自ALLEPIC禾纳半导体，型号AER10061AE，NMOS，耐压100V，导阻4.5mΩ，采用PDFN5060封装。

快充协议芯片：

1A1C接口降压协议芯片采用南芯科技SC9712B，这是一款高集成度的双端口快充SoC，支持多种快充协议，集成36V高效同步降压控制器，并带有一组Type-C接口和两组DPDM快速充电协议接口，能够最大限度减少外部组件，支持UFCS快充协议。

SC9712B支持双芯片协同工作，实现双C口快速充电，且2C1A配置无需MCU控制。两个SC9712B芯片可相互通信，实现单端口工作时全功率输出，双端口同时工作时自动分配功率。

外置同步降压开关管型号采用ALLEPIC禾纳CWR03N041AP，NMOS，耐压30V，导阻3.1mΩ，采用PDFN3030封装。

输出VBUS开关管采用禾纳AET3061AP，NMOS，耐压30V，导阻6mΩ，采用PDFN3030封装。

小米67W桌面快充插座自带1.4米长电源线，并具备两个新国标五孔插孔和一个新国标两孔插孔，支持2500W功率。两个USB-C接口支持小米67W私有快充以及65W PD快充，两个USB-A口支持22.5W快充，支持45W+20W等输出策略，无论是充笔记本还是米系手机，使用体验都会很不错。

小米67W桌面快充插座采用南芯科技氮化镓快充电源方案，使用SC3023主控芯片搭配SC3503同步整流控制器，使用英诺赛科INN700TK240B氮化镓开关管。同步整流管来自禾纳，型号AER10061AE。

两路降压电路主控芯片均采用南芯科技SC9712B方案，同步降压开关管和输出VBUS开关管采用多颗禾纳CWR03N041AP和AET3061AP MOS。滤波电解电容和固态电容均为万京源品牌。PCBA模块使用三块PCB焊接组成，发热元件通过导热垫与外层散热片接触散热，做工相较Pro版不缩水。

小米用的芯片个人散户几乎买不到，淘宝立创商城上都没有：

同步整流控制器是一种用于提高电源转换效率的芯片，通常在 AC-DC 或 DC-DC 转换器中取代传统的肖特基二极管。它通过控制 MOSFET 开关来实现同步整流，这能大幅降低导通损耗，特别是在高功率设备中，如充电器、适配器和开关电源。

传统整流与损耗问题：
在传统整流电路中，二极管用于控制电流的单向流动，但二极管本身有一定的正向压降（通常为 0.4-0.7V），这会导致能量损失，尤其在高电流应用中更加明显。
同步整流的工作方式：
在同步整流电路中，二极管被MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）取代。MOSFET 的导通电阻很低，因此可以大幅降低压降和损耗。
- 同步整流控制器会检测电压变化，并在合适的时间开启或关闭 MOSFET。
- 开启条件：MOSFET 在检测到反向电流消失时导通，让电流顺利通过。
- 关断条件：在电流反向时迅速关断 MOSFET，防止反向导通。
应用模式：
同步整流控制器适用于断续导通模式（DCM）、连续导通模式（CCM）以及准谐振模式。其中，CCM 下的电流连续不断，需要控制器具有更快的关断响应来保证 MOSFET 不误导通。