CX78GD024E应用于45W氮化镓方案参考设计

在消费电子设备性能不断跃升、续航焦虑依然存在的今天，消费者对充电器提出了更苛刻的要求：既要功率足、充电快，又要体积小、便携带。如何在这对矛盾中取得完美平衡，成为快充电源设计者的核心挑战。今天分享一款给某知名充电器大厂开发的极具市场竞争优势的45W单USB-C口氮化镓PD快充参考方案。USB-C接口支持最大45W输出功率，可为大部分笔电、手机进行快充。这款参考方案比较独特、够小巧，符合时下小体积高集成快充电源市场需求。

45W氮化镓集成方案参考设计外观

Demo一览，45W氮化镓充电器采用独特的立体堆叠式PCBA架构，将两块PCB板巧妙组合，充分利用三维空间，实现了内部元件布局的最优化。

Demo规格：

仅 31*28*28mm，功率密度约为1.85W/cm³

给Demo通电，使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、PE2.0、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A等充电协议。

PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A五组固定电压档位，以及3.3-11V3A、3.3-21V2.25A两组PPS电压档位。

PCBA模块由两块小板堆叠设计，输入端PCBA板焊接了保险丝、同步整流控制器、协议芯片及贴片Y电容等元器件。背面焊接了共模电感、NTC热敏电阻、整流桥。

另一块PCBA板上焊接有两颗高压滤波电容、1颗电解电容、1颗固态电容、1工字电感、1变压器等元件。背面焊接有合封氮化镓控制器芯片CX78GD024E及光耦、二极管等元件。

全链路国产化、45W氮化镓快充核心芯片自主可控

这款参考设计采用了诚芯微科技自家高集成合封氮化镓控制器芯片CX78GD024E，这款芯片内部集成700V/240mΩ GaN，CX78GD024E是一款内置D-GaN的准谐振反激电源转换芯片，主要应用于68W内高性能、低待机功率、低成本、高效率的隔离型反激式开关电源。如电源适配器、PD快充电源等。

待机功耗‌：<75mW，支持绿色模式以优化轻载效率。

‌ 工作模式‌：全范围准谐振（QR）模式，集成700V/240mΩ GaN功率管。

‌ 保护功能‌：逐周期限流、过压保护、欠压保护、过温保护等。

‌ 封装‌：ESOP-10W，适用于紧凑型设计。

同步整流控制器选用CX7538D，CX7538D是一颗高性能的开关电源次级侧同步整流控制电路，常用于开关电源设计中，特别是在USB PD快充充电器领域。在低压大电流开关电源应用中，轻松满足6级能效，是理想的超低导通压降整流器件的解决方案。并且支持 CCM / QR / DCM 等开关电源工作模式应用，其极低导通压降 产生的损耗远小于肖特基二极管的导通损耗，极大提高了系统的转换效率，大幅降低了整流器件的温度。

CX7538D芯片内置耐压100V的NMOSFET同步整流开关，且具有极低的内阻，典型 RdsON 低至 10mΩ,可提供系统高达 3A 的应用输出；IC通过检测集成 MOSFET的源漏电压来决定其开关状态，能够兼容连续模式、非连续和准谐振工作模式的反激转换器。基于CX7538D的方案外围电路简洁，易于满足高能效标准，同时通过集成化设计降低了成本和体积，适合消费级快充产品。‌

这款45W单C口氮化镓PD快充参考方案由CX78GD024E+CX7538D搭配协议芯片进行整套高集成电源方案开发设计，得益于氮化镓黑科技的加持，使得整套方案大大降低了电路设计与调试难度。助力FAE电源工程师轻松实现小型化、轻量化，小巧紧凑、高效稳定、安全可靠的快充产品设计，从而加速产品上市进程。

诚芯微科技致力于为客户提供从方案选型到方案开发及方案供应等一站式服务。提供可靠且极具市场竞争优势的20W-140W快充电源解决方案，提供成熟的电源快充方案参考设计，欢迎行业伙伴垂询，获取Demo方案开发资料。