前言

作為電源網(wǎng)旗下的專業(yè)測評服務(wù)，星球測評致力于為電子行業(yè)提供全面而客觀的產(chǎn)品評估。我們不僅對DEMO的各項性能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格測試，還持續(xù)追蹤方案在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)，旨在為工程師們提供可靠的選型建議和技術(shù)支持。無論您在選型過程中遇到何種挑戰(zhàn)，我們都將為您提供一對一的解決方案。

一、茂睿芯 65W GaN PD方案  

本文測評一款高性價比的65W GaN PD方案。該方案用到MK2789、MK91806、HUSB380三顆芯片。內(nèi)置GaN開關(guān)管，支持高頻QR（準(zhǔn)諧振）模式和寬VCC供電范圍。

我們將對轉(zhuǎn)換效率、待機(jī)功耗、器件溫升、短路保護(hù)等多個關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行全面測試。同時開源全部文檔資料（詳細(xì)的PCB原理圖、BOM清單、變壓器設(shè)計參數(shù)、PD協(xié)議小板，PD協(xié)議芯片控制板BOM等），拿來即用，非常適合新老電源工程師！

二、樣機(jī)介紹  

2.1 實物圖

2.2 公布參數(shù)

l 高效能：內(nèi)置GaN(集成氮化鎵)反激+同步整流方案(MK2789IDG+MK91808H)。

l 全球兼容：支持100V-240V寬電壓輸入，兼容50Hz/60Hz頻率，適用于國內(nèi)外多種環(huán)境，無需額外穩(wěn)壓設(shè)備。

l 多檔輸出：提供5V/9V/12V/15V/20V多檔電壓，最大電流3.25A，滿足智能手機(jī)、平板電腦及筆記本等多種設(shè)備的充電需求。

l 快充協(xié)議支持：兼容QC 2.0/3.0、PD 3.0及華為FCP等快充協(xié)議，快速充電體驗適用于主流品牌電子設(shè)備。

l 小巧便攜：盡管功率高達(dá)65W，尺寸僅約60mm×40mm×25mm，重量約75克，便于攜帶，適合出差、旅行或移動辦公場景。

2.3 原理圖

由于圖片清晰度的問題，以上僅為關(guān)鍵部分原理圖，完整版原理圖請在文末獲取。

三、樣機(jī)實測

01 寬VCC電壓下輸出穩(wěn)定性測試

l 測試條件：AC從90V到230V跳變輸入，查看VCC電壓和輸出電壓情況。

l 測試結(jié)果：MK2789IDG具有寬VCC供電范圍，使其能夠在AC輸入電壓變化時保持出色的輸出穩(wěn)定性。在實際測試中，輸出電壓穩(wěn)定在5V，整個測試過程中未出現(xiàn)任何波動。測試還發(fā)現(xiàn)，在AC輸入電壓為90-230V時，芯片的VCC引腳會自動將電壓鉗位在11-12V左右。由于寬VCC供電范圍的設(shè)計，無需額外的穩(wěn)壓電路，這不僅降低了功耗，還提高了轉(zhuǎn)換效率。

l 測試結(jié)論：MK2789IDG的寬VCC供電范圍在實際應(yīng)用中表現(xiàn)出色，有效提升了系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。

02 轉(zhuǎn)換效率

l 測試條件：

• 輸入:AC 90V/115V/230V
• 輸出:DC 5V/9V/12V/15V(0.3A-3A)，20V(0.3A-3.25A)
• 完整DEMO（未短接任何器件）

l 測試結(jié)果：

90V輸入下：5V效率范圍83.64% - 88.20%；9V效率范圍84.84% - 89.81%；12V效率范圍86.17% - 90.32%；15V效率范圍86.91% - 90.50%；20V效率范圍86.82% - 90.64%。

115V輸入下：5V效率范圍82.12% - 88.61%；9V效率范圍83.99% - 90.30%；12V效率范圍85.87% - 91.00%；15V效率范圍87.05% - 92.04%；20V效率范圍86.86% - 91.35%。

230V輸入下：5V效率范圍75.91% - 87.12%；9V效率范圍84.08% - 89.85%；12V效率范圍85.51% - 90.73%；15V效率范圍86.82% - 91.29%；20V效率范圍86.96% - 91.83%。

l 測試結(jié)論：該方案在寬輸入電壓范圍內(nèi)均表現(xiàn)出色，尤其是在高功率輸出時，效率依然保持在90%以上，符合DOE VI級能效標(biāo)準(zhǔn)。

03 待機(jī)功耗

l 測試條件：115V/220V輸入電壓下，空載，分別測5分鐘記錄功率隨時間的變化

l 測試結(jié)果：

115V輸入：待機(jī)功耗為≈24mW。

220V輸入：待機(jī)功耗為≈59mW。

l 測試結(jié)論：該方案在待機(jī)狀態(tài)下的功耗非常低，遠(yuǎn)低于0.1W，適合對功耗敏感的應(yīng)用場景。

04 器件溫升

l 測試條件：90V / 264V輸入電壓下，20V / 3.25A最大功率進(jìn)行帶載2小時，測試橋堆、IC、SR MOS、線包以及室溫TA的溫度。

l 測試結(jié)果：在滿載工作2小時后，各器件溫度均處于安全范圍內(nèi)。

l 測試結(jié)論：20V/3.25A負(fù)載兩小時后，方案的散熱設(shè)計和可靠性得到了驗證，功率器件均保持在安全溫度。

05 輸出短路保護(hù)

l 測試條件：輸出端進(jìn)行短路測試，查看輸入功率大小并觀察短路解除后是否能自動恢復(fù)電壓正常。

l 測試結(jié)果：方案在輸出短路時能夠迅速進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，并在短路解除后自動恢復(fù)輸出電壓，未出現(xiàn)器件損壞，短路時輸入的功率小于0.5W。

l 測試結(jié)論：MK2789IDG內(nèi)置的短路保護(hù)機(jī)制有效，確保了系統(tǒng)在異常情況下的安全性。

06 動態(tài)響應(yīng)

l 測試條件：AC90V/240V輸入電壓下，輸出5V、9V、12V、15V、20V，1A-3A負(fù)載，記錄AC輸入電壓變化和負(fù)載變化下輸出電壓穩(wěn)定情況。

l 測試結(jié)果：輸出電壓波動在±5%范圍內(nèi)，動態(tài)響應(yīng)迅速且穩(wěn)定。

l 測試結(jié)論：MK2789IDG + MK91806H方案在負(fù)載突變和輸入電壓波動時表現(xiàn)出色，動態(tài)響應(yīng)速度快，輸出電壓穩(wěn)定。

07 輸出紋波

l 測試條件：90V/220V輸入電壓下，輸出5V/9V/12V/15V/20V，滿載。

① AC90V輸入測試如下：

AC90V-5V3A

AC90V-9V3A

AC90V-12V3A

AC90V-15V3A

AC90V-20V3A

l 測試結(jié)果：90V輸入，（峰峰值）5V/3A紋波84mV，9V/3A紋波106mV，12V/3A紋波122mV，15V/3A紋波142mV，20V/3A紋波210mV。

② AC220V輸入測試如下：

AC220V-5V3A

AC220V-9V3A

AC220V-12V3A

AC220V-15V3A

AC220V-20V3A

l 測試結(jié)果：220V輸入，（峰峰值）5V/3A紋波114mV，9V/3A紋波118mV，12V/3A紋波120mV，15V/3A紋波138mV，20V/3A紋波184mV。

l 測試結(jié)論：方案在滿載工作時的所有電壓檔位輸出紋波小于250mV。

08 電磁兼容（此數(shù)據(jù)由原廠提供）

① EMI CE測試

② EMI RE-CDN測試

l 測試條件：90V/220V輸入，輸出PD協(xié)議最大功率，測試電磁兼容性（EMC）和電磁干擾（EMI）。

l 測試結(jié)果：符合GB/T 9254 / EN55032 / FCC Part 15

l 測試結(jié)論：MK2789IDG + MK91806H方案在EMC和EMI測試中表現(xiàn)優(yōu)異，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，適合全球市場應(yīng)用。高頻QR模式和優(yōu)化的PCB布局有效降低了電磁干擾，提升了系統(tǒng)的電磁兼容性。

四、芯片亮點(diǎn)

茂睿芯MK2789IDG-AC-DC主控芯片

1.內(nèi)置700V GaN FET：集成氮化鎵功率器件，簡化設(shè)計，提升效率。

2.寬VCC供電范圍（9-85V）：無需輔助繞組，支持PD 3.3-21V全范圍輸出。

3.自適應(yīng)工作模式：支持DCM/QR/Burst模式，輕載效率優(yōu)化。

4.多重保護(hù)機(jī)制：集成OVP、OPP、VCC OVP等，確保系統(tǒng)可靠性。

5.高頻高效：工作頻率高達(dá)130kHz，效率峰值達(dá)94%。

茂睿芯MK91806H-同步整流控制器

1.極速關(guān)斷（10ns）：減少CCM模式下的Vds尖峰，降低MOSFET應(yīng)力。

2.自供電設(shè)計：無需輔助繞組，支持高/低壓側(cè)整流，適配靈活拓?fù)洹?/span>

3.高下拉電流（4A）：快速關(guān)斷MOSFET，避免體二極管導(dǎo)通損耗。

4.自適應(yīng)柵極驅(qū)動：根據(jù)負(fù)載動態(tài)調(diào)整驅(qū)動電壓，優(yōu)化效率。

5.寬工作電壓范圍：支持3.6V-9.5V供電，兼容多種MOSFET。

慧能泰HUSB380 -PD協(xié)議芯片

1.多協(xié)議兼容：支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP等主流快充協(xié)議。

2. 5FPDO + 2APDO：可編程電壓/電流輸出，適配多設(shè)備充電需求。

3.硬件級保護(hù)：集成OVP、UVP、OCP、TSD等，確保充電安全。

4.高集成度：內(nèi)置低Rdson N-MOSFET，簡化外部電路設(shè)計。

5.靈活配置：通過PS0/PS1引腳配置輸出功率等級，適應(yīng)多種應(yīng)用場景。

備注：以上數(shù)據(jù)來源于茂睿芯、慧能泰原廠規(guī)格書，芯片參數(shù)最終以原廠最新版規(guī)格書為準(zhǔn)。

五、樣品與技術(shù)資料

本DEMO所含全部技術(shù)資料（包括原理圖、BOM清單、PCB Layout、變壓器資料、測試報告、FAE技術(shù)支持）已開源，這些開源資料能幫助廣大工程師朋友快速上手，大幅縮短開發(fā)周期。如果您需要可以和我們聯(lián)系。

PS.如需試用本文DEMO所用到的三款芯片樣品，只需支付郵費(fèi)（郵寄形式是到付，您直接支付快遞費(fèi)給快遞員），即可免費(fèi)獲取。

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