【EVHFG610-45-MP9989A-00A】EVHFG610-45-MP9989A-00A评估板测试报告

EVHFG610-45-MP9989A-00A 评估板用于演示 HFG610-45 和 MP9989A 的功能。该板尺寸小巧,功率密度高,其电气规格非常适合手机和电脑电源适配器。该板具备超低空载功耗(<30mW),整体效率高,符合美国能源部 (DOE) VI 级和欧盟委员会 (CoC) Tier 2 标准。

HFG610-45 是一款高集成度准谐振 (QR) 反激式控制器。该器件与GaN HEMT共封装,可实现高性能和高频设计。与传统 QR 反激式稳压器不同,HFG610-45 具备频率折返功能,可确保全负载范围内的高效率。

HFG610-45 是基于副边稳压 (SSR) 的原边稳压器,需要搭配副边反馈电路工作。其高频率使得采用更小无源元件成为可能,并因此实现了更高功率密度。HFG610-45 集成了高压启动电路和 X 电容放电电路,并在突发模式下具有超低静态电流 (IQ)。其空载功耗低于 30mW。

MP9989A 是一款集成100V/10mΩ MOSFET、可用于反激式变换器的快速关断智能整流器。它可以替代二极管整流器,以提供更高效率和功率密度。该器件可将内部功率 MOSFET 的正向压降 (VFWD) 调节至 40mV,并在漏源电压 (VDS) 反转之前关断。MP9989A 无需辅助绕组即可自行产生电源电压,非常适合要求低输出电压 (VOUT) 的充电器应用,以及其他采用高边设置的适配器应用。其内部振铃检测电路可防止器件在非连续导通模式 (DCM) 或准谐振 (QR) 模式期间误开启。

图1:EVHFG610-45-MP9989A-00A背面,可见HFG610(中)以及MP9989(右)

图2:EVHFG610-45-MP9989A-00A正面;整流桥、母线电容设计在单独的小板上,十分紧凑

图3:EVHFG610-45-MP9989A-00A DCDC部分原理图

测试设备:

艾德克斯IT8510电子负载仪:120V/20A/120W

正点原子DS100手持示波器:带宽100M,采样率500Msps

优利德UT9800数字功率计:电压、电流、功率、功率因数精度:±(0.4%读数+0.1%量程)

PD诱骗器:28V/20V/15V/12V/9V/5V可选,140W

图4:测试连接拓扑

测试结果:

输出电压 输出电流 输出功率 输入功率 效率 功率因数 纹波(mVpp)
5.12 0.000 0.00 0.14 0.00 0.036 86.4
5.09 2.999 15.26 17.40 87.73 0.507 88.4
8.92 2.999 26.75 29.40 90.99 0.500 90.4
11.76 2.999 35.27 38.50 91.61 0.500 96.4
14.76 2.999 44.27 48.00 92.22 0.491 102.0
19.73 2.999 59.17 63.90 92.60 0.496 123.0

由测试结果可见:

  • 空载功耗低,仅0.14w,能耗表现优秀

  • 效率表现优异,在整个测试范围内效率均超过87%。5V输出时效率为87.73%,随输出电压升高而 持续上升,在19.73V输出时达到92.60%的峰值效率

  • 功率因数整体偏低,大部分测试点的功率因数在0.49至0.51之间徘徊,空载时仅为0.036。观察 PCB可发现该电源模块未集成PFC功能,但对于小功率用途(手机充电器等)无伤大雅

  • 纹波电压随输出电压升高而增加,从5V时的88.4mVpp上升至19.73V输出时的123mVpp。空载时 纹波为86.4mVpp。但由于示波器没有带宽抑制功能,测试的纹波结果可能偏大