Acon丨杰華特JW1515H氮化鎵控制器深度分析

65W充電器以體積較小，能充電手機又能充電筆記本，獲得了廣大用戶的喜愛，是氮化鎵充電器的主力出貨功率段。然而芯片方案少（主要為O公司、P公司方案）、價格高、貨期長這些問題也長期困擾業界。最近，充電頭網了解到國內電源芯片的領先企業——杰華特的1515H方案因有效解決了上述矛盾而獲得了不少一線手機、筆電廠家的關注與應用。

充電頭網拿到并深度分析了杰華特JW1515H的65W氮化鎵快充參考設計，JW1515H針對65W段充電器進行了全方位的優化：調試簡單，便于開發；采用反激架構，可以降低充電器成本；同時適配45-130W應用，滿足手機和筆記本充電器應用；全功率段都保持高效率，有效降低發熱。JW1515H有望成為高功率氮化鎵方案的主流選擇之一。

下面，我們就一起來看看杰華特推出的JW1515H參考設計吧。

杰華特這款65W氮化鎵USB PD參考設計采用準諧振反激架構，支持5V-20V寬電壓輸出范圍，尺寸為48*47*21mm，功率密度為1.37W/CC。為了方便客戶測試及參考設計方案，該款參考設計沒有采用多塊PCB拼插方法來進一步縮減體積，而是采用單塊PCB設計，正面擺放直插元件，背面擺放貼片元件。

輸入端有保險絲和完整的兩級共模電感和X電容組成的EMI濾波電路，電解電容來自中元，400V22μF，共5顆。

從側邊看，變壓器在左側，中間是濾波電解電容，右側是輸入濾波電路。

變壓器采用RM8磁芯，使用膠帶纏繞絕緣。變壓器次級輸出線還套有熱縮管加強絕緣。

Y電容右側是輸出模塊，為了兼顧客戶設計方案的多樣性，輸出控制部分采用獨立模塊設計。參考設計上配備的模塊為PD輸出模塊，通過協議小板調節輸出電壓，客戶也可以根據需求自行更換輸出電壓控制模塊。

電路板正面一覽，可以看到，參考設計的輸入端位于左上角，輸入能量經過EMI濾波電路后進入母線電解電容，再從右側的變壓器傳輸到電路副邊，最終從右下角的輸出模塊輸出能量。參考設計整體布局分區明顯，功率路線清晰。同時也可以看到電路板上空間比較充裕，還可以通過多PCB拼插的方式進一步利用空間，縮小體積，并提高功率密度。

電路板背面一覽，得益于芯片高集成度化，電路板背面的元件很少，并且布局清晰。左上為JW1515H控制器和氮化鎵開關管，左下為同步整流控制器和同步整流管，右下是兩顆整流橋，用于均攤發熱，在三個區域中間采用PCB開槽方式增強絕緣特性。

輸入端兩顆整流橋為DBF310，3A耐壓1000V，兩顆并聯使用均攤電流，以減小發熱。

杰華特JW1515H是一顆高度集成的準諧振反激控制器，支持700V高壓啟動，集成X電容放電功能，支持8~90V寬范圍供電，無需外加穩壓元件。內置高可靠GaN直驅電路，6V驅動電壓可直接驅動GaN器件，有效簡化驅動電路設計，可靠性更高。與競品相比，杰華特1515H外圍電路可節省10+器件，有效的減少了成本和面積，增加了布板自由度。

JW1515H采用SSOP-10封裝，支持最高260KHz開關頻率，支持多模式運行，在重載下進入QR模式，在輕載下進入Burst模式，確保全功率段的系統高效率。具有可選且可調的OCP和OPP功能，設計靈活，滿足不同的PD和QC應用。同時JW1515H具有極低的待機功耗，支持逐周期電流限制，提供多達十余項完善的保護功能。支持抖頻，降低EMI優化難度。預留BIAS引腳，在確保驅動回路最簡最小的情況下，還可通過調節BIAS pin外部串聯電阻的阻值來調節驅動速度，為EMI優化提供多重手段。

主電路開關管采用英諾賽科INN650D02，這是一顆耐壓650V，200mΩ的氮化鎵開關管，JW1515H內置氮化鎵驅動器可直接驅動，無需外置驅動元件。

副邊搭配JW7726B高頻同步整流控制器，支持CCM、DCM、QR和ACF模式，支持高側和低側應用，具有低靜態電流。在振鈴期間能有效防止同步整流MOSFET的誤開通；具有快速關斷能力以便能兼容CCM；在啟動過程中（VCC建立之前）能有效防止門極gate被耦合至開啟電壓。適用于主動鉗位反激和準諧振反激架構，可用于充電器，液晶電視等。

杰華特JW7726B采用SOT23封裝，外圍元件精簡。

同步整流管采用英飛凌BSC093N15NS5，耐壓150V，最大導通電阻9.3mΩ。

輸出電壓通過光耦反饋調節，采用EVERLIGHT的EL1019。