前言

在現(xiàn)代電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是在USB-C PD快充、筆記本適配器等應(yīng)用中，工程師在面對高功率密度、寬輸入/輸出電壓范圍以及更高能效這些需求中，往往不能全部顧及。這是由于傳統(tǒng)的反激等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都有著各自的缺陷，例如QR反激雖然設(shè)計(jì)簡單，但在高壓輸入條件下頻率范圍較寬，導(dǎo)致變壓器尺寸難以減小，且導(dǎo)通損耗較高，不利于小型化設(shè)計(jì)。

英飛凌基于此推出了混合反激軟開關(guān)拓?fù)浼夹g(shù)，即HFB，旨在融合傳統(tǒng)反激拓?fù)涞暮啙嵭耘c諧振轉(zhuǎn)換器的高效率，滿足現(xiàn)代電源系統(tǒng)對高性能的需求。

HFB

HFB是混合反激軟開關(guān)拓?fù)洌喈?dāng)于隔離Buck結(jié)構(gòu)，在Buck降壓的基礎(chǔ)上做了隔離。通過使用兩個(gè)開關(guān)管組成半橋，與變壓器電感和電容串聯(lián)。在上管Q1導(dǎo)通時(shí)，變壓器磁化儲能，并為電容充電，Q1關(guān)斷，Q2導(dǎo)通時(shí)，退磁反激，電容上的能量通過變壓器傳遞到次級側(cè)。

英飛凌的HFB拓?fù)渲С謱捿斎腚妷汉蛯捿敵鲭妷海梢詽M足大功率的PD應(yīng)用需求，并容易實(shí)現(xiàn)主開關(guān)管的零電壓開通和輸出整流零電流關(guān)斷，降低開關(guān)損耗帶來的發(fā)熱。相比傳統(tǒng)反激，相同的開關(guān)頻率下，磁通密度明顯減小，鐵損也減小，開關(guān)頻率也得到降低，可以使用更小的變壓器，減小充電器的體積。

1、支持24/36V鋰離子電池組應(yīng)用，英飛凌XDPS2201參考設(shè)計(jì)方案解析

2、英飛凌新一代支持5~48V USB PD3.1的PFC+HFB 二合一控制器XDPS2222

3、英飛凌推出新款自適應(yīng)PFC+軟開關(guān)HFB二合一控制器XDPS2221，為PD電源適配器提供更多選擇

4、英飛凌推出二合一控制器，集成PFC+HFB控制

接下來介紹一下采用這款架構(gòu)芯片的產(chǎn)品，產(chǎn)品推薦不分先后，按企業(yè)英文首字母排序。

Anker安克全氮化鎵120W充電器

Anker安克全氮化鎵120W充電器具備120W總輸出功率，單口最大輸出功率100W，滿足筆記本和手機(jī)的快充需求。該充電器內(nèi)部搭載了全球首發(fā)的氮化鎵HFB架構(gòu)，通過創(chuàng)新堆疊技術(shù)和定制器件等，將120W氮化鎵充電器體積壓縮至65W大小，配備折疊插頭，更加便于攜帶。

值得一提的是，Anker全氮化鎵120W充電器還應(yīng)用了PowerIQ 4.0技術(shù)，新增的全時(shí)功率分配技術(shù)，在其他多口充電器還只能固定功率輸出的情況下，Anker在業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了C口之間的充電功率可以實(shí)時(shí)自動分配調(diào)整。

同時(shí)根據(jù)充電頭網(wǎng)拆解，該充電器全球獨(dú)家首發(fā)HFB 架構(gòu)和 iGaN 結(jié)合的全新技術(shù)，做到了行業(yè)首創(chuàng)。業(yè)界大廠英飛凌HFB+iGaN方案的加持，讓產(chǎn)品性能效率再上一個(gè)新臺階。

DELL戴爾筆記本原裝130W USB-C氮化鎵電源適配器LA130PM230

這是一款DELL戴爾筆記本原裝130W氮化鎵電源適配器，屬于戴爾旗下高端筆記本品牌Alienware外星人M17 R3、X14 R1等機(jī)型的標(biāo)配電源，采用最新的氮化鎵技術(shù)方案設(shè)計(jì)打造，能夠提供最大20V6.5A 130W連續(xù)輸出。并且由于配備的USB-C輸出線，還支持PD3.0快充，還能適用于部分游戲筆記本，商務(wù)筆記本以及輕薄筆記本，此外也可給平板和手機(jī)充電。

戴爾130W氮化鎵電源適配器延續(xù)家族式外觀設(shè)計(jì)，電源線可拆卸以及接地設(shè)計(jì)，并且支持100-240V寬電壓輸入以及通過全球絕大多數(shù)國家地區(qū)的安規(guī)認(rèn)證，用戶可靈活使用，實(shí)用性相當(dāng)不錯(cuò)。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，充電器采用了恩智浦TEA2206搭配英飛凌IPL60R125P7 MOS管進(jìn)行主動整流。此外采用英飛凌XDPS2BF11定制主控以及MPS MP6951T同步整流控制器的電源方案，分別搭配納微NV6028 PFC開關(guān)管、東芝TK17V65W HFB半橋開關(guān)管以及富鼎先進(jìn)同步整流管，定制協(xié)議芯片控制輸出。濾波電容來自輝城，模塊打膠以及覆蓋銅散熱片等，用料做工相當(dāng)扎實(shí)可靠。

DELL戴爾筆記本原裝100W USB-C氮化鎵電源適配器LA100PM230

這是戴爾旗下Inspiron靈越13/14/15/16等機(jī)型的標(biāo)配電源，同樣是基于氮化鎵技術(shù)方案設(shè)計(jì)，并可提供最大20V5A 130W連續(xù)輸出。相較上文拆解的130W款，這款制造商也是知名廠商光寶科技股份有限公司，相同的設(shè)計(jì)樣式以及認(rèn)證，原裝品質(zhì)，質(zhì)量可靠。

戴爾100W氮化鎵電源適配器延續(xù)家族式外觀設(shè)計(jì)，相比功率不及130W款，但需要的電源機(jī)身也小了不少。電源適配器支持100-240V寬電壓輸入以及通過全球絕大多數(shù)國家地區(qū)的安規(guī)認(rèn)證，搭配可靈活拆卸更換的電源線，實(shí)用性很好。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，適配器同樣采用恩智浦TEA2206搭配英飛凌IPL60R105P7 MOS管進(jìn)行主動整流提升效率。此外也是采用英飛凌XDPS2BF11定制主控以及MPS MP6951T同步整流控制器的相同電源方案，用料做工相當(dāng)扎實(shí)可靠。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

通過對英飛凌HFB混合反激軟開關(guān)拓?fù)浼夹g(shù)的深入剖析和典型應(yīng)用產(chǎn)品的拆解驗(yàn)證，我們可以看到，HFB架構(gòu)不僅在拓?fù)鋵用娲蛲藗鹘y(tǒng)反激與諧振轉(zhuǎn)換器的性能鴻溝，更從根本上推動了高功率密度電源系統(tǒng)的小型化、輕量化與高效化。

對于USB-C PD快充和筆記本適配器等對功率與體積都有嚴(yán)格要求的新一代應(yīng)用場景，HFB軟開關(guān)特性能夠?qū)崿F(xiàn)主開關(guān)零電壓開通及整流零電流關(guān)斷，大幅降低開關(guān)損耗與開關(guān)應(yīng)力，使設(shè)計(jì)者可以在保持高效率的同時(shí)，利用更小體積的磁性元件和更精簡的散熱方案，有效壓縮整機(jī)體積并提升系統(tǒng)可靠性。