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今天，我们为大家带来MPS的140W快充解决方案。它与传统的快充解决方案相比有显著不同。它兼具高效率与高功率密度。该方案采用多模式PFC加ZVS反激控制器的架构，其中PFC控制器使用MPS的MPG44100芯片，ZVS反激控制器使用MPS的MPXG2101，共同构成带PFC的应用方案。该方案免费提供DEMO和完整的技术支持资料，您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
本DEMO的PFC的控制器，采用的是MPS的MPG44100芯片，它集成了高压GaN功率管和驱动，同时内部集成了电流采样，外围非常简单。值得关注的是，它无需辅助绕组即可实现ZCD（过零检测），所以外围元件数量得到了极大缩减。通过这样一套非常简洁的电路，它可以实现既简单又高性能的PFC控制。
而ZVS反激控制器，采用的是MPS的SOP封装的MPXG2101芯片，它集成了700V GaN功率管。MPXG2100系列有两个版本，其中A版本内置了原边的GaN和驱动，同时内置了副边的同步整流驱动和功率管，适用于65W以内的小功率应用。而B版本集成了原边的GaN和驱动，以及副边的同步整流驱动，可驱动外置同步整流管，适用于100W-140W等稍大功率的应用。该芯片横跨在初次级之间，满足安规要求的初次级隔离耐压大于5700V，并兼顾了PSR（原边调节）与SSR（副边调节）的双重优势。它采用独有的同步整流控制器，可以在非连续导通模式（例如DCM）下实现自适应零电压开关（ZVS）。在芯片选型上，用户可以根据需要选择内置同步整流管或仅内置同步整流驱动（外置功率管） 两种方式，即通过A/B两个版本灵活选择使用内部MOSFET还是外部MOSFET进行同步整流，非常方便。
三、实测数据
接下来，我们进行上电实测。
首先做效率测试。我们可以看到它的效率表现非常好，效率接近95%。
接下来，再看看它的PFC的PF值的曲线表现。我们知道，PFC开通以后，它的PF值会非常高。在这个PF值的曲线中，在低负载的时候，PFC是没有开通的。而随着负担加重，它的PFC会开通。
同时我们通过ITHD的电流的谐波曲线也可以看出来，在THD没有降低的时候，说明PFC是没有开通的。而随着PFC开通之后，它的THD会突然降低。
我们把效率曲线和PF值曲线放在一起对比。可以发现：在PFC开通的时候，虽然PF值上升了，但效率反而出现了一定程度的下降。所以在轻载条件下关闭PFC，反而有助于提高整体效率。在效率曲线中有一个明显的跌落点，这是因为PFC开启以后，PFC“吃掉”了一部分的损耗。这说明在电源设计中，并不是PFC开通，就一定能获得更高的效率——在轻载工况下，效率往往会下降。随着负载逐渐加重，当电源进入满载状态时，效率又会回升至95%左右。
我们再看看它的THD的表现。在115V满载的时候，PF值在0.992到0.993之间，相对比较高，而且效率接近94%，谐波非常低，THD表现非常好。在230V的时候，PF值达到了0.94，效率接近95%，THD表现也非常好。
最后，我们来进行波形实测，看看DEMO的工作状态。
实测结果表明，在电流上升的一瞬间PFC马上开始工作，整体负载的响应速度非常快。而且在整个工作过程中输出电压没有明显的跌落，电压稳定度非常高。
总体来看，该方案兼具高效率与高功率密度，同时外围元件极少，集成度非常高。这得益于它的芯片的高度集成化设计，包括PFC采用多模式控制，将GaN晶体管以及电流检测电阻全部集成在芯片内部，无需辅助绕组即可实现ZCD（过零检测）功能，大大减少了外围元件数量。此外，ZVS反激控制器还集成了次级侧控制器、原边GaN驱动、副边同步整流驱动，以及原边GaN功率管。同时，采用容隔离技术，省去了光耦。正是这些高度集成设计，使得整个系统不仅实现了高效率与高功率密度，还极大简化了外围电路，让PCB布局变得非常简洁。
四、免费申请DEMO和资料
MPS免费提供DEMO和完整的技术支持资料。您可以向官方微信客服索取。
申请方式：
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