前言

泰高技術近期研發了一款全新的新國標電動自行車充電器TurnKey Solution，該產品基于新型氮化鎵器件設計，采用了先進的PFC+LLC+同步整流架構。在PFC級，采用了泰高技術導阻為240mR的增強型氮化鎵器件，而在LLC級別則采用了美浦森導阻為318mR SLL65R380E7 的開關管設計。與傳統硅器件相比，這些創新的設計顯著降低了開關損耗，提升了轉換效率。只需搭配適當的外殼和輸入輸出線纜，基于泰高技術的這一完整解決方案，就能輕松實現新國標電動自行車充電器的量產上市，其完善程度堪稱非常出色。

泰高技術這款電動車鋰電池充電器方案支持90Vac-264Vac寬電壓輸入，并且支持42V4A和54.6V3A兩種規格輸出，能夠分別匹配10串鋰電池和13串鋰電池進行充電，讓客戶的選擇變得更簡單。下面充電頭網就對基于泰高技術氮化鎵器件設計的新國標電動自行車充電器進行解析，詳細介紹這套方案的設計和用料。

泰高技術168W新國標電動自行車充電器外觀

新國標電動自行車充電器的輸出電壓分別為42V4A和54.6V3A。這兩款成品充電器均配備雙腳插頭電源線和符合新國標標準的端子輸出線纜。它們的外形為長方體造型，大小和樣式完全相同，外殼采用磨砂抗指紋設計。

頂面配置有充電指示燈，通電狀態下亮綠光。

機身底部印有充電器規格參數信息。

底部銘牌信息包括充電器參數、指示燈狀態介紹、注意事項以及商家信息。

機身底部銘牌特寫

型號：FY1694204000

輸入：100-240V~50/60Hz 2.5A

輸出：42V4A

防護等級：IP67

制造商：深圳市富源電電源有限公司

產品通過了CQC認證，符合GB 42296-2022規范。

機身頂部配置的充電指示燈，其中亮紅燈代表正在充電，亮綠燈代表充電已完畢或未連接。

輸入電源線采用國標雙腳插頭，做了方便插拔設計。

機身兩端線纜與機身連接處均做了抗彎折保護設計。

輸出線纜新國標端子特寫，正極采用獨立腔體設計，可以杜絕不匹配造成的安全隱患，大幅提升充電安全性。

實測充電器機身長度為149.56mm。

機身寬度為64.3mm。

厚度為37.9mm。

測得新國標輸出線纜長度約為1.2米。

另外測得充電器總重量約為527g。

泰高技術168W新國標電動自行車充電器解析

看完了，這款新國標電動自行車充電器的外觀，下面就進行詳細解析，一起看看內部的設計和用料。

首先沿外殼接縫拆開外殼，內部PCBA模塊包裹鋁片散熱。

PCBA模塊通過卡扣固定。

拆下卡扣固定的散熱片，內部PCBA模塊包裹黑色麥拉片絕緣。

從麥拉片內部取出PCBA模塊，內部還粘貼導熱墊增強散熱性能。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為132.3mm。

PCBA模塊寬度約為52mm。

PCBA模塊厚度約為26.9mm。

輸入端壓敏電阻來自鴻志，型號為14D561K，用于輸入浪涌過電壓保護。

NTC熱敏電阻絲印1.3D13，用于抑制上電的浪涌電流。

共模電感采用磁環繞制，內部設有電木板絕緣。

整流橋使用螺絲固定在散熱片上。

整流橋來自沃爾德。

薄膜濾波電容和濾波電感特寫。

薄膜濾波電容來自捷威，為MPP85-BOX系列，規格為1μF450V。

濾波電感采用磁環繞制。

PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT，一顆芯片內置LLC控制器和PFC控制器，內置數字架構控制，簡化了設計的同時減少外圍元件數量，芯片內置多重完善的保護功能，集成度非常高。

兩顆為主控芯片供電的濾波電容規格為100μF50V。

PFC開關管采用泰高技術耐壓650V的增強型氮化鎵功率器件，導阻為240mΩ。器件所有引腳設有ESD保護，開關速度可通過門極路徑中的電阻調節。器件具備反向導通能力，無反向恢復損耗，支持高頻開關。

泰高技術增強型氮化鎵功率器件采用低壓絕緣的散熱焊盤，通過電流采樣電阻連接，具備更好的散熱性能。支持圖騰柱PFC，半橋/全橋LLC應用，手機快充，筆記本電腦電源，LED照明電源，電機驅動，服務器和逆變器應用。器件采用5*7*0.8mm QFN封裝，節省占板面積。

PFC升壓電感采用PQ2620磁芯繞制。

PFC整流管來自美浦森，型號為MSM06065G1，是一顆650V耐壓，150℃連續正向電流6A的碳化硅二極管，采用DFN5*6封裝，超薄封裝節省體積，適用于高功率密度的大功率氮化鎵快充應用。

高壓電容來自創慧電子，規格為100μF450V。

LLC開關管來自美浦森，型號SLL65R380E7，NMOS，耐壓650V，導阻318mΩ，采用DFN8*8封裝。

諧振電感采用膠帶纏繞絕緣。

諧振電容來自捷威，為MPP92-BOX系列，規格為0.015μF1KV。

變壓器采用PQ3220磁芯繞制，嚴密纏繞膠帶絕緣。

兩顆藍色Y電容涂膠加固。

奧倫德OR1009光耦用于輸出電壓反饋和PFC控制。

同步整流控制器來自MPS，型號MP6924A，是一顆LLC同步整流控制器，具有更強的抗干擾度和快速關斷功能，可兼容CCM/DCM模式。MP6924A內部集成了兩個同步整流控制器，分別用于LLC兩個次級線圈輸出的整流應用，適用于LLC轉換器同步整流應用。

同步整流管來自恒泰柯，型號HGP195N15S，NMOS，耐壓150V，導阻16.3mΩ，采用TO220封裝。

輸出濾波電容來自創慧電子規格為330μF63V。

在PCBA模塊側面焊接控制板，在控制板上設有MCU等元件。

MCU來自中微半導體，型號SC8F2892B，是一顆增強型閃存8位單片機，內置SPI通信模塊，I2C通信模塊，USART通信模塊，內置12位高精度ADC和運放。主要執行GB 42296-2022《電動自行車用充電器安全技術要求》中規定的通信協議，以確保充電過程的安全可靠性。

精密多圈可調電阻特寫，阻值為1KΩ。實現輸出電壓微調功能。

雙色LED用于指示充電狀態。

友順UTC358雙運放用于反饋控制。

20mΩ電阻用于檢測輸出電流。

輸出VBUS開關管來自恒泰柯，型號HGN195N15S，NMOS，耐壓150V，導阻17mΩ，采用DFN5*6封裝。

另一顆VBUS開關管型號HGN080N10A，NMOS，耐壓100V，導阻6.8mΩ，采用DFN5*6封裝。

充電頭網拆解總結

經過對泰高技術最新推出的168W符合新國標要求的電動自行車充電器TurnKey Solution進行深入分析后發現，該演示樣機采用了恩智浦TEA2016AAT二合一控制器，并搭載了泰高技術導阻為240mR的增強型氮化鎵器件用于PFC開關管，同時選用美浦森MSM06065G1碳化硅二極管實現PFC整流。

在LLC半橋電路中，使用了兩顆美浦森導阻為318mR SLL65R380E7 的開關管，結合了同步整流芯片芯源半導體MP6924A和恒泰科MOS管。為了有效降低內部元件的溫度，該演示方案采用導熱墊粘貼方式進行散熱，以確保溫升不過高。采用第三代半導體氮化鎵器件進一步提高了轉換效率，使得無需額外風扇散熱，同時大大減小了體積，為用戶帶來更優越的使用體驗。