合封氮化鎵+平面變壓器，芯仙65W 2C1A PD快充方案深度解析

前言

充電頭網本次解析的是一款芯仙推出的基于茂睿芯以及一微星電源芯片打造的65W 2C1A雙BUCK快充方案。該方案具備高集成度和緊湊的體積，擁有豐富的快充協議支持與完善的溫度保護機制，下面就讓我們一起來詳細看看這套方案的設計與用料。

芯仙65W 2C1A快充適配器方案外觀

首先來看該方案的外觀，這是一款純白色的充電頭，采用折疊插腳設計，輸出端配備了的2個USB-C和1個USB-A接口。

抽出方案的PCBA模塊。可見整個快充內部采用了緊湊的多小板組合堆疊結構，空間利用率高.左側為輸出小板，垂直焊接在主底板上，板上分布Type-C與USB-A母座、降壓合金電感以及三顆固態電容。

中間部分則是多顆高壓濾波電解電容排列；右側邊緣則是輸入端相關的濾波與保護小板。后側變壓器小板則主要分布初級主控芯片、同步整流芯片以及變壓器。

方案背面實際可以清晰地看到在初次級之間的變壓器，其外部包裹著大面積的黃色高溫膠帶。背面分布多顆Y電容以及一顆光耦。

使用游標卡尺測量，PCBA的長度約為48.89mm。

PCBA的寬度約為47.90mm。

PCBA的厚度約為21.70mm。

測得PCBA模塊整體凈重約為45.3g。

據了解，這套快充方案采用雙BUCK架構，在單口輸出時，C1口和C2口均支持最高65W盲插，A口支持18W輸出。

多口輸出功率分配如下：

C1+C2：45W+20W。

C1+A：45W+18W。

C2+A：5V3A。

C1+C2+A：45W+5V3A。

該方案支持50mV/A的線補以及120%的過流保護，并加入了100℃觸發、80℃恢復的NTC溫控保護機制。

在快充協議方面，該方案支持QC2.0、QC3.0、Samsung 5V/2A、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS、AVS以及Apple 5V/2.4A、DCP 5V/1.5A協議。

芯仙65W 2C1A快充適配器方案解析

在輸入端配備了一顆來自SQT的延時保險絲，規格為3.15A 250V，用于輸入過流保護。

右側是一顆共模電感，用于濾除EMI干擾底部還有一顆安規X2電容。

一顆NTC熱敏電阻。

整流橋絲印RHBS80M。

底層主板一顆400V 39μF高壓濾波電容，來自CyXincon。

在高壓濾波電容旁，有一顆包裹著黑色熱縮管的差模電感。

另外四顆高壓濾波電容同樣來自CyXincon，規格為400V 22μF。

輸出端設有兩顆25V 100μF固態電容以及一顆25V 330μF電容。

一顆用于輸出電壓反饋的光耦，絲印KL1019506。旁邊兩顆貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1471K。

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特銳祥貼片Y電容資料信息。

PCBA模塊側面焊接平面變壓器。

焊接取下平面變壓器，右側為輸出端，PCB上設有主控與同步整流電路。

該方案采用的初級主控芯片以及同步整流芯片均來自茂睿芯，型號分別為MK2706以及MK1206HADE。

茂睿芯MK2706是一款專為PD快充應用優化的QR控制器，內部集成了650V170mR的氮化鎵采用，采用DFN6*8封裝。該芯片具有9V到85V的超寬VCC工作電壓范圍，能夠支持3.3V到21V的PD/PPS寬范圍輸出，且無需在外部電路中使用額外的VCC繞組或線性降壓電路。

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MK2706能夠在DCM或QR模式下運行，并在輕載時切換至突發模式，從而在各種負載條件下實現優化的轉換效率，輕松滿足各項能效標準。

此外，該芯片采用小巧的DFN6X8封裝，并提供了全面的系統級保護功能，涵蓋輸出過壓保護、過功率保護、VCC過壓保護、次級同步整流短路保護以及CS短路保護等，以確保系統的可靠。

看過初級主控芯片，接下來再為您介紹其內置的同步整流芯片。

茂睿芯MK1206HADE是一款同步整流控制器，主要專為高性能反激式轉換器設計。該芯片內部集成了控制器以及6.5mΩ 100V的功率MOS，并且能夠完全兼容CCM、DCM和QR等工作模式。

該芯片非常適合用于手機和筆記本電腦的PD適配器、高功率密度電源以及電池充電器。

該芯片具備自供電能力，無需依賴變壓器提供額外的輔助繞組即可自主生成供電電壓，有效提高系統設計的靈活性。

此外，該芯片具備10ns關斷傳播延遲時間和高達約4A的驅動器吸收電流能力，能有效改善CCM模式下的電壓應力，從而提高的運行效率。

該方案搭載的協議芯片來自一微星，型號為CV6659。該芯片是一款高集成度的單芯片三口快充協議芯片，內部集成了雙路同步降壓控制器，專為功能豐富且穩定性高的多口快充解決方案設計。

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該芯片支持C+C+A或C+A+A等多口組合應用，并具備三口獨立插入偵測與三口獨立電流偵測功能。

該芯片支持USBPD3.2（包含SPR、PPS和AVS），并兼容QC5.0、QC4.0+、QC3.0和QC2.0，FCP與SCP、AFC、BC1.2DCP以及Apple5V/2.4A等市面主流快充協議，能夠智能識別接入設備并匹配相應的充電方案。

CV6659采用小巧的QFN48封裝，最高耐壓達到30V，并具備4000V的ESD防護能力。

輸出VBUS開關管則由兩顆芯控源AGM308AP以及兩顆智融科技SWT40N45共四顆MOS管組成。

充電頭網總結

芯仙這款快充方案的65W快充體積小巧，采用了主流的高頻變壓器配合次級同步整流+雙BUCK降壓架構。

得益于茂睿芯MK2706的合封氮化鎵與超寬工作電壓特性，并結合MK1206HADE同步整流芯片的自供電及10ns極低關斷延遲，顯著降低了開關損耗與電壓應力，提升了系統的整體轉換效率并精簡了變壓器繞組設計。

協議芯片一微星CV6659則具備多口動態功率分配能力，實現了USB-C接口65W盲插以及多口組合快充。

該方案還支持高達50mV/A的線補功能、120%過流保護及NTC溫控機制，并全面兼容包括PD3.0、PPS、AVS等在內的主流協議，是一款完成度高、極具市場競爭力的65W 2C1A三口快充解決方案。