[实用新型]一种GAN（氮化镓）MOSFET超薄型电源适配器

摘要

本实用新型涉及一种GAN(氮化镓)MOSFET超薄型电源适配器，包括适配器本体，所述适配器本体内设有依次连接的市电100V‑240V输入线路及抗雷击线路、EMI滤波电磁抗干扰线路、桥式整流滤波线路、功率变压器、RCD高压吸收线路、多模式准谐振GAN MOSFET超薄型次级侧检测和同步整流驱动控制器、次极MOS整流线路、防倒电流灌控制线路、PD协议制定IC和TYPE‑C输出接口；本实用新型的微处理器U1集成了多模式准谐振(QR)/CCM反激式控制器、GAN(氮化镓)MOSFET超薄型、次极侧检测和同步整流驱动，在整个负载范围内效率高达94％。

主权项

1.一种GAN(氮化镓)MOSFET超薄型电源适配器，包括适配器本体，其特征在于，所述适配器本体内设有依次连接的市电100V-240V输入线路及抗雷击线路、EMI滤波电磁抗干扰线路、桥式整流滤波线路、功率变压器、RCD高压吸收线路、多模式准谐振GAN MOSFET超薄型次级侧检测和同步整流驱动控制器、次极MOS整流线路、防倒电流灌控制线路、PD协议制定IC和TYPE-C输出接口；/n所述PD协议制定IC9所用芯片型号为WT6636F，所述市电100V-240V输入线路及抗雷击线路包括保险管F1和压敏电阻RV1，保险管F1的输入端与L火线连接，保险管F1与压敏电阻RV1并联，保险管F1的输出端与压敏电阻RV1的输入端连接，压敏电阻RV1的输出端与N零线连接；/n所述EMI滤波电磁抗干扰线路包括励磁线圈LF1、电阻R21、电阻R20、电容CX1和励磁线圈LF2，所述励磁线圈LF1和励磁线圈LF2分别设有接口1Ⅰ、接口1Ⅱ、接口1Ⅲ、接口1Ⅳ、接口2Ⅰ、接口2Ⅱ、接口2Ⅲ和接口2Ⅳ，/n所述励磁线圈LF1的接口1Ⅰ和接口1Ⅱ分别与压敏电阻RV1的输入端和输出端连接，所述励磁线圈LF1的接口1Ⅲ与励磁线圈LF2的接口2Ⅰ连接，励磁线圈LF1的接口1Ⅳ与励磁线圈LF2的接口2Ⅱ连接，电阻R20在分别与电阻R21串联、电容CX1并联后，并联在励磁线圈LF1与励磁线圈LF2的连接电路之间；/n所述桥式整流滤波线路包括桥式整流二极管BD1、有极性电容EC2、有极性电容EC3和有极性电容EC4，所述桥式整流二极管BD1设有接口3Ⅰ、接口3Ⅱ、接口3Ⅲ和接口3Ⅳ，/n所述桥式整流二极管BD1的接口3Ⅱ和接口3Ⅲ分别与励磁线圈LF2的接口2Ⅲ和接口2Ⅳ连接，所述桥式整流二极管BD1的接口3Ⅰ分别与有极性电容EC2、有极性电容EC3和有极性电容EC4的输入端并联，桥式整流二极管BD1的接口3Ⅳ分别与有极性电容EC2、有极性电容EC3和有极性电容EC4的输出端并联，接口3Ⅳ还与微处理器U1连接；/n所述RCD高压吸收线路包括电容C17、电阻R22、电阻R23、电阻R24和二极管D3，/n所述电容C17和电阻R22并联，且电容C17和电阻R22的输入端分别与桥式整流二极管BD1的接口3Ⅰ并联，电容C17和电阻R22的输出端分别与电阻R24串联，所述电阻R24与电阻R23并联，与二极管D3串联；/n所述功率变压器包括变压器T1,所述变压器设有接口4Ⅰ、接口4Ⅱ和接口4Ⅲ，所述接口4Ⅰ、接口4Ⅱ和接口4Ⅲ分别设有连接点1Ⅰ、连接点2Ⅰ、连接点1Ⅱ、连接点2Ⅱ、连接点1Ⅲ、连接点2Ⅲ；/n所述变压器T1中接口4Ⅰ的连接点1Ⅰ与桥式整流二极管BD1的接口3Ⅰ连接，连接点2Ⅰ与二极管D3的正极连接；/n所述多模式准谐振GAN MOSFET超薄型次级侧检测和同步整流驱动控制器包括二极管D4、电容C18、电阻R25、有极性电容EC1、电容C19、电阻R13、稳压二极管VR1、电阻R12、NPN型三极管Q2、电阻R15、微处理器U1和电容C15；/n所述微处理器U1的具体型号为SC1933-H218,所述二极管D4的负极与变压器T1中接口4Ⅱ的连接点1Ⅱ连接，电容C18与电阻R25串联，与二极管D4并联，二极管D4的正极与微处理器U1连接，有极性电容EC1的正极与变压器T1中接口4Ⅱ的连接点2Ⅱ连接，有极性电容EC1的负极与微处理器U1连接，电容C19的输入端与连接点2Ⅱ连接，电容C19的输出端与微处理器U1连接，电阻R13与稳压二极管VR1串联，电阻R13的输入端与连接点2Ⅱ连接，稳压二极管VR1的正极与微处理器U1连接，NPN型三极管Q2的基极并联在电阻R13与稳压二极管VR1的连接电路上，NPN型三极管Q2的集电极与连接点2Ⅱ连接，NPN型三极管Q2的发射极与电阻R12并联，与电阻R15串联，电阻R15与电容C15并联，电阻R15与电容C15的输出端均与微处理器U1连接；/n所述次极MOS整流线路包括二极管D6、二极管D5、电容C1、电阻R1、场效应管Q5和场效应管Q4，/n所述场效应管Q4的栅极与变压器T1中接口4Ⅲ的连接点2Ⅲ连接，场效应管Q4的栅极还分别与MOS场效应管Q5的栅极、二极管D6的负极和电阻R19的输入端连接，电阻R19的输出端与微处理器U1连接，场效应管Q4的源极分别与场效应管Q5的源极和二极管D6的正极连接，场效应管Q4的源极还与接地端连接，场效应管Q4的漏极分别与场效应管Q5的漏极和微处理器U1连接，电容C1与电阻R1 串联后并联在场效应管Q4和二极管D6的连接电路之间，二极管D5的正极并联在电阻R1与二极管D6的连接电路上，二极管D5的负极并联在电容C1与电阻R1的连接电路上；/n所述防倒电流灌控制线路包括MOS场效应管Q1、二极管D2、电阻R8、电阻R7和电容C7，/n所述MOS场效应管Q1的栅极与变压器T1中接口4Ⅲ的连接点1Ⅲ连接，MOS场效应管Q1的源极与TYPE-C输出接口连接，MOS场效应管Q1的漏极与电阻R7的输入端连接，电阻R7的输出端与PD协议制定IC连接，二极管D2的正极并联在电阻R7与MOS场效应管Q1的连接电路上，二极管D2的负极与电阻R8的输入端连接，电阻R8的输出端并联在电阻R7与PD协议制定IC的连接电路上；/nMOS场效应管Q1与连接点1Ⅲ的连接电路和场效应管Q4与接地端的连接电路之间，还分别并联有电容C4和电容C5，电容C5的负极还连接有电容C2，在电容C5与电容C2的连接电路上，还并联有电容C16，电容C16与电容C2的输出端分别与微处理器U1连接；/nMOS场效应管Q1与连接点1Ⅲ的连接电路和微处理器U1与PD协议制定IC的连接电路之间还并联有电阻R2和电容C3,所述电阻R2和电容C3串联；/nMOS场效应管Q1与连接点1Ⅲ的连接电路上，还分别并联有电阻R6、电阻R5、电阻R3和电阻R14，电阻R6的输出端分别连接有与其串联的电容C9和与其并联的电容C10，电容C10的输出端与PD协议制定IC连接，电阻R5的输出端与PD协议制定IC连接，电阻R3的输出端连接有场效应管Q3，场效应管Q3的源极接地，电阻R14的输出端连接有电阻R17，电阻R17的输出端与PD协议制定IC连接，场效应管Q3的漏极并联在电阻R14与电阻R17的连接电路上；/n该适配器还包括电阻R9、电阻R11、电阻R16、电阻R18、电容C13、电容C8、电容C11、热敏电阻RT1、电阻R4、电容CY1、二极管D1和电容C6，电阻R9的输入端分别与微处理器U1和PD协议制定IC连接，电阻R9与电阻R16串联，电阻R16的输出端与PD协议制定IC连接，电阻R11并联在电阻R9与PD协议制定IC的连接电路和电阻R9与电阻R16的连接电路之间，电阻R11还与电容CY1并联，并且，电阻R11的输出端接地，电容CY1的输入端并联在接口3Ⅳ与微处理器U1的连接电路上，电容CY1的输出端与TYPE-C输出接口连接，电阻R18、电容C13、电容C8、电容C11和热敏电阻RT1分别并联在电阻R9与PD协议制定IC的连接电路上，电阻R18与电容C12串联，电容C12与电容C13并联，且电容C12与电容C13的输出端分别与PD协议制定IC连接，电容C8、电容C11和热敏电阻RT1的输出端分别与PD协议制定IC连接；/n电阻R4的输入端与PD协议制定IC连接，电阻R4的输出端与TYPE-C输出接口连接，二极管D1的负极并联在电阻R4与TYPE-C输出接口的连接电路上，二极管D1的正极并联在电容CY1与TYPE-C输出接口的连接电路上，PD协议制定IC还与公共接地端连接，电容C6的输入端和输出端分别并联在PD协议制定IC与公共接地端的连接线路和电阻R4和二极管D1的连接电路上。/n