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今天我们为大家介绍一款由东科推出的超小体积140W PD3.1快充电源参考设计。该方案从PFC控制到AC-DC转换，到同步整流，再到PD3.1协议芯片，所有芯片全部来自东科。
该方案免费提供DEMO试用和完整开发资料，包括原理图源文件、PCB源文件、BOM表、变压器设计图、测试报告，以及方案中的相关芯片的规格书。方案的详细资料可以向官方微信客服索取。
本文首先对DEMO进行讲解，然后进行上电评测。文章的小视频版本可以访问：
一、DEMO实物图
二、DEMO介绍
PFC控制芯片：东科DK8318是一款工作在临界模式和断续模式的功率因数校正芯片，重载工作在临界导通模式，在负载减轻时无缝切换到断续导通模式。DK8318在单一封装内集成了完整的PFC控制器和高压氮化镓MOSFET。大幅缩小了体积，优化了驱动回路，减少了寄生参数对开关性能的影响。DK8318与后级的FLYBACK、AHB、LLC等芯片配合使用，可以实现高效可靠的电源方案。
AHB芯片：东科DK8515是一款基于不对称半桥架构的合封控制芯片。它将控制器、驱动电路和两颗700V氮化镓MOSFET高度集成于DFN8*8封装内，降低了设计难度，提高了功率密度。
同步整流控制芯片：东科DK3708A是一款双供电同步整流控制器芯片，可通过系统输出电压供电，也可通过自供电来维持稳定的工作电压。DK3708A完美适配PD协议的5V-28V宽输出电压范围，显著提升系统效率。
协议芯片：东科DK6129是一颗集成MCU内核的专为USB Type-C PD Source端设计的控制器产品。DK6129是USB PD3.1协议芯片，集成完整CV/CC控制环路与多协议兼容能力。支持28V EPR扩展功率，具备全面保护功能，提供智能、安全、可编程的协议解决方案。
三、实测数据
本次测试采用两台电源网功率采集器PLUS版，分别连接至DEMO板的输入端与输出端，并依托上位机软件“仪器助手”进行效率扫描。测试将在AC 120V与AC 230V两种输入电压下进行，涵盖5V、9V、12V、15V、20V及28V多种输出电压。测量不同负载电流下的转换效率。
同时，我们使用一台电源网温度采集器进行温升测试。DEMO板在140W负载下持续运行30分钟，采集PFC芯片、AHB芯片、变压器、PFC电感及同步整流MOS的温度情况。
（一）效率测试
首先，我们来看看230V输入下的转换效率。
5V输出时，输出电流从0.5A步进到3A。轻载0.5A时效率约85.4%，半载1.5A时效率约89.46%，满载3A时效率约89.77%。
输出电压范围在5.14V-5.39V之间，其中最高电压5.39V略高，是当前线损补偿电压设置偏高所致，后续可通过软件调整。
9V输出时，轻载0.5A时效率约89.4%，半载1.5A时效率约91.2%，满载3A时效率约91.95%，输出电压稳定。
12V输出时，轻载0.5A时效率约89%，半载1.5A时效率约91.6%，满载3A时效率约93%。
15V输出时，轻载0.5A时效率约89.4%，半载1.5A时效率约92%，满载3A时效率约93.8%。
20V输出时，轻载0.5A时效率约90.72%，半载3.5A时效率约94.16%，满载7A时效率约94.8%。
28V输出时，轻载0.5A时效率约91%，半载2.5A时效率约94.23%，满载5A时效率约95.1%。
接下来，我们再看看120V输入下的转换效率。
5V输出时，轻载0.5A时效率约89.6%，半载1.5A时效率约92.4%，满载3A时效率约88.6%，输出电压稳定。
9V输出时，轻载0.5A时效率约91.2%，半载1.5A时效率约92.3%，满载3A时效率约90.8%。
12V输出时，轻载0.5A时效率约85.7%，半载1.5A时效率约91.69%，满载3A时效率约92.7%。
15V输出时，轻载0.5A时效率约85.9%，半载1.5A时效率约91.47%，满载3A时效率约92.8%。
20V输出时，轻载0.5A时效率约90.8%，半载3.5A时效率约93.28%，满载7A时效率约93.36%。
28V输出时，轻载0.5A时效率约89.88%，半载2.5A时效率约92.8%，满载5A时效率约93.9%。
整体来看，不同输入电压和输出条件下，转换效率与电压输出均表现稳定。各项转换效率指标均满足能效等级6级的要求。
（二）温度测试
在230V交流输入，输出20V 7A，环境温度约26℃的条件下，我们对DEMO板进行了持续30分钟的140W负载测试。各关键器件的温升情况如下：同步整流MOS管(T3)温度，最高为89.7℃。AHB芯片（T1）温度78.5℃，变压器（T2）温度74.3℃，PFC芯片（T5）温度64.8℃，PFC电感（T4）温度52.4℃。
在整个温升过程中，输出电压始终稳定在20.22V-20.24V之间，保持稳定。
转换效率也维持在94.9%左右，没有受到温度上升的影响。
在120V交流输入，输出20V 7A，环境温度约26℃的条件下，我们对DEMO板进行了持续30分钟的140W负载测试。各关键器件的温升情况如下：同步整流MOS管（T3）温度94.9℃，AHB芯片（T1）温度83.9℃，PFC芯片（T5）温度80.4℃，变压器（T2）温度78.6℃，PFC电感（T4）温度64.6℃。
在此条件下，输出电压稳定在19.90V-20.24V之间，保持稳定。
转换效率保持在95%左右，并未因温度升高而产生明显波动。
四、免费申请DEMO和资料
东科免费提供DEMO试用，并公开了该方案的原理图源文件、PCB源文件，方便大家学习和改版。另外还提供了方案的BOM表、变压器设计图、测试报告，以及方案中的相关芯片的规格书。方案的详细资料可以向官方微信客服索取。
申请方式：
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