前言
氮矽科技推出了一款65W氮化镓快充參考設計，這款參考設計具備2C1A輸出接口，任一USB-C接口均支援65W快充輸出。這款參考設計采用了氮矽科技最新推出的氮化镓內建控制器晶片 DXP8001FA，這款晶片内部內建了GaN HEMT 和控制器，大大降低了電路設計和調試難度。
同時這款晶片還支援寬供電電壓範圍，滿足PD快充的輸出電壓範圍，無需額外元器件進行供電，進一步簡化了外圍電路。下面充電頭網就帶來氮矽科技這款65W氮化镓內建快充方案的解析，一起來看看這款方案的設計。
氮矽65W氮化镓內建方案參考設計外觀
氮矽科技65W參考設計側面設有一塊小闆。
側面小闆焊接整流橋和同步整流電路，輸出側還焊接一塊小闆，焊接USB-C輸出母座。
使用遊标卡尺測得PCBA子產品長度約為53.8mm。
寬度約為48.3mm。
厚度約為24mm。
測得參考設計重量約為65g。
給DEMO通電，使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支援FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PE2.0、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協定。
PDO封包顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位，以及3.3-11V5A一組PPS電壓檔位。
測得USB-C2口相容協定和USB-C1口的一樣。
此外PDO封包也相同，兩個USB-C口單口輸出性能一樣，支援功率盲插。
最後測得USB-A口支援FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、PE2.0、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協定。
氮矽65W氮化镓內建方案參考設計解析
PCBA子產品正面一覽，左下角焊接輸入保險絲，安規X2電容，底部小闆焊接NTC熱敏電阻，共模電感。左側上方焊接高壓濾波電容，右側焊接變壓器。右側焊接輸出降壓小闆，小闆上焊接降壓電感，濾波固态電容，底部小闆焊接同步整流控制器和濾波固态電容。
PCBA子產品背面焊接氮化镓內建控制器晶片，兩顆貼片Y電容和回報光耦。氮矽科技這款參考設計為65W輸出功率，采用固定電壓輸出，搭配同步降壓電路的設計架構。下面我們就從輸入端開始解析這款參考設計。
PCBA子產品輸入端一覽，左側焊接高壓濾波電容，右側焊接保險絲，安規X2電容和NTC熱敏電阻。
輸入端保險絲外套熱縮管絕緣。
安規X2電容來自科尼盛，規格為0.22μF。
NTC熱敏電阻絲印3D-7，用于抑制上電的浪湧電流。
共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。
PCBA子產品側面小闆焊接兩顆整流橋，同步整流控制器和同步整流管。
輸入端兩顆WRMSB40M整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司，規格為4A 1000V。WRMSB40M這顆軟橋通過較軟的恢複曲線，比較平滑的關斷特性，可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩産生的效果。
沃爾德 WRMSB40M 詳細資料。
充電頭網了解到，沃爾德軟橋還被OPPO 50Ｗ餅幹氮化镓快充、鴻達順65W 氮化镓充電器、飛頻65W USB PD氮化镓充電器、ROCK 65W氮化镓充電器、麥多多65W氮化镓充電器、麥多多30W 1A1C快充充電器等多款産品采用，性能獲得客戶的一緻認可。
在整流橋小闆後面焊接一顆高壓濾波電容，來自永銘。
高壓濾波電容規格為27μF400V。
在輸入保險絲後面是差模電感，外套熱縮管絕緣。
另外四顆濾波電容規格相同，均為27μF400V，總濾波電容容量為135μF。
這款參考設計的核心元件來自氮矽科技，是一顆氮化镓內建控制器晶片，型号DXP8001FA。晶片内部內建650V 165mΩ氮化镓開關管和高頻反激控制器，用于PD快充擴充卡應用。晶片支援9-85V供電電壓範圍，覆寫PPS和PD快充的3.3-21V輸出電壓，無需額外的供電繞組和降壓電路。
氮矽科技 DXP8001FA采用自适應多模式控制，支援DCM和QR工作模式，并支援突發模式提升能效。晶片内部內建豐富的保護功能，包括輸出過電壓保護，供電過電壓保護，BROWN IN/OUT保護，取樣電阻短路保護。
氮矽科技 DXP8001FA采用DFN8*8封裝，有效降低晶片溫升。通過內建氮化镓開關管和控制器，提升了轉換效率，功率密度，可靠性以及開關頻率，降低寄生參數對系統的影響，并減少元件數量，簡化快充電源設計。
氮矽科技 DXP8001FA 資料資訊。
變壓器磁芯采用膠帶嚴密纏繞絕緣。
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，非常适合應用于氮化镓快充這類高密度電源産品中。料号為TMY1102M，下方一顆料号為TMY1222M。
特銳祥專注于被動元器件的研發、生産及銷售，注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類：SMD TRX及DIP TY電容器，TRX将緻力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品類的應用，為客戶提供更多的解決方案。
充電頭網了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證100Ｗ氮化镓快充、麥多多100W氮化镓、OPPO 65W超級閃充氮化镓充電器、聯想90W氮化镓快充、努比亞65W氮化镓充電器、倍思120W氮化镓+碳化矽PD快充充電器等數十款大功率充電器使用外，也可應用于海陸通、第一衛、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一緻認可。
億光 EL1019光耦用于輸出電壓回報。
同步整流控制器絲印IBHJN，實際型号為MP6908A，來自MPS芯源半導體，最高工作頻率600KHz。支援DCM、CCM、QR、ACF多種工作模式，支援高側和低側應用，具備振鈴檢測防止誤開通。
同步整流管來自維安，型号WMB072N12LG2，NMOS 耐壓120V，導阻5.4mΩ，采用PDFN5060-8L封裝。
輸出濾波電容外套紅色絕緣套管。
輸出端焊接降壓小闆，小闆焊接USB-C母座，同步降壓開關管，濾波固态電容。
小闆背面焊接降壓電感。
兩路降壓電路主要晶片均采用智融SW3516H，用于進行降壓控制和協定識别。智融SW3516H是一款高內建度的多快充協定雙口充電晶片，支援A+C口任意口快充輸出，支援雙口獨立限流。
SW3516H內建了5A 高效率同步降壓變換器。支援PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協定，最大輸出PD 100W，CC/CV模式，以及雙口管理邏輯。外圍隻需少量的器件，即可組成完整的高性能多快充協定雙口充電解決方案。
智融科技 SW3516H 資料資訊。
充電頭網通過拆解發現，SW3516H還被華碩65Ｗ 2C1A氮化镓充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化镓快速充電器、雷柏65W GaN快充、綠聯65W 4C口氮化镓快充充電器、聯想90W閃充雙口氮化镓充電器、鴻達順120Ｗ四口2C2A快充等多款産品采用，此外智融的快充晶片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域。
另一路降壓協定晶片同樣采用智融科技SW3516H。
兩路同步降壓開關管來自銳駿半導體，型号RUH4040M2，NMOS，耐壓40V，導阻為8mΩ，采用PDFN3333封裝。
兩顆降壓電感外套熱縮管絕緣。
兩顆濾波電容來自瑞隆，規格為220μF25V，兩顆分别對應兩路輸出。
在小闆背面還焊接一顆同規格的濾波電容。
用于USB-C2和USB-A口的VBUS開關管來自銳駿半導體，型号RU30D20，是一顆雙NMOS，耐壓30V，導阻8.5mΩ，使用PDFN3333封裝。
用于功率自動配置設定控制的無标MCU特寫。
USB-C母座采用過孔焊接固定，黑色膠芯不露銅。
USB-A母座采用綠色膠芯，前端設有輔助觸點。
充電頭網總結
通過對氮矽DXP8001FA氮化镓內建控制器晶片的參考設計解析發現，這款參考設計的開關電源初級，隻使用了一顆晶片，就取代了傳統氮化镓快充中的控制器+氮化镓開關管的設計。參考設計中采用了氮矽科技DXP8001FA氮化镓內建控制器晶片，晶片為反激架構，固定電壓輸出。
輸出采用兩路獨立的降壓電路，使用智融科技SW3516H降壓協定晶片，搭配外置的開關管和降壓電感，實作三口快充。PCBA子產品采用三塊小闆組合焊接，将發熱源分散，降低溫升，便于進行散熱設計。
氮矽科技 DXP8001FA采用自适應多模式控制，支援DCM和QR工作模式，并支援突發模式提升能效。晶片内部內建豐富的保護功能，并采用散熱增強的DFN8*8封裝，為氮化镓快充提供高效可靠的解決方案。