工作以后太忙,也鲜有机会研究很细节的技术问题了,所以很久没有答题,这个问题谢 @疯狂的蔬菜 邀请。 @高克 的拆机测试分享了很多的技术细节,性能表现与所用物料,验证了该适配器在有限成本下设计的精巧,感谢为此问题带来的专业解读。
口红电源最近也推出了喜庆的红色版本,非常靓丽:
一直有在关注适配器小型化的趋势,以前我有回答过一个适配器的问题:
尤其近两年,因为GaN新型功率器件的玩家更多地抛头露面和大量参考设计的问世,市面上出现了更多的高功率密度适配器设计或者是产品。这个回答也想对此做一个更新。
首先做个总结,我个人觉得口红电源是一款,在较低成本下体现出高超设计水准的电源产品。
不涉及具体技术细节,我想从一些别样的角度谈谈这个适配器,以及解释我这么说的原因。
大家应该也有注意到,联想的这款thinkplus适配器制造商是南京博兰得电子科技有限公司(Powerland),也就是电源的幕后design方是Powerland。我在上文链接中的那个回答里面已经提及过Powerland,如果对电源和电力电子行业有所涉猎的朋友们,我想都对Virginia Tech和CPES(Centre for Power Electronics Systems)如雷贯耳。Powerland就是由这个电力电子圣殿毕业的博士们创业成立的电源公司,其CEO就是下图的Dr.Ming Xu,前CPES的副教授。这款口红电源,前身就基于Powerland 2012年的“世界最小适配器”,是在此技术积累上迭代更新的产品。
关注适配器电源的技术动态的朋友们应该有了解到,为了追求高效率高功率密度,有两样东西特别火,一是GaN器件,二是有源钳位反激(Active Clamp Flyback)的软开关拓扑技术,源于在达到更高开关频率的同时依然保持很低的开关损耗。近几年IC半导体厂家推出了很多基于这种技术路线的电源管理控制芯片和GaN器件,以及对应的参考设计,比如德州仪器(TI)控制器UCC28780,HV GaN器件LMG3410,安森美(ON)控制器NCP1568,纳微(Navitas)的HV GaN器件NV611X等等。甚至有的已经帮助部分产品实现量产。
这些相关设计和产品都得益于早几年前学术界就已经开展的相关研究,最具代表性的正是CPES的博士们对于这种方案的研究和推广。正因为如此,大家都相信对于适配器的小型化,GaN,高频化和软开关的Active Clamp Flyabck(或相似的软开关拓扑,如不对称反激,辅助绕组强制ZVS反激)就是归宿。
然而,新器件和新技术方案带来的成本大幅度提升是短期内难以接受的, @高克 的答案里已经提到FINSIX和Innergie这样的适配器产品价格,已经大大超出了普通消费者的预期。更何况这两个产品内部还并未使用现在的网红GaN器件。
因此,Powerland这款65W适配器,是在传统反激电路的拓扑技术和传统Si器件技术框架下,对电路架构与空间布局优化设计极限的一次摸索和冲击。“韬光养晦,化腐朽为神奇,十年磨一剑!普通的电路,传统的器件,前所未有的94.2%效率和超小的体积,博兰得的追求,品格和个性尽在其中。” 最让我感触的其实就是这样一种对技术极限追逐的匠人精神,很多人把技术的追求诉诸于对硬件的狂热,但是我们面对任何一个产品或者是任何一个系统,它必须是一个system level的优化结果,而决不仅限在component level。在一定的成本控制下,发掘出现有技术的性能边界,是否比堆料更令工程师兴奋难眠呢?
我相信,传统方案总是还有一些优化的空间可以挖掘,尤其是在现阶段,GaN的Eco-system并没有完全成熟。这便是口红电源的价值---一种追逐技术极限的情怀。
下图我们把同为65W,且典型效率都为94%左右的口红电源(带壳,74mm*35mm*30mm)和TI的GaN配合有源钳位反激的参考设计(不带壳的裸PCB,62mm*28.6mm*18.4mm)以同比例放在同一张图上比较,可以看到,其实GaN的高频方案带壳以后,体积并不能取得明显优势。原因在于,尽管高频化可以缩小被动元器件体积是共识,但是在保证高效率的情况下,控制磁性元件损耗时,高频化对于整机功率密度的提高是有限的。这方面需要磁性元件的生态系统取得进一步的突破来配合。
最后再放上一张干货,从目前网上公开可查的资料中,从功率等级和功率密度(体积大小)对现阶段适配器的技术发展做一个总结。这张图恰可佐证口红电源的技术实力。带壳情况下,功率密度会缩减一小半,因此参考设计和学校样机位于坐标图的上方也在情理之中。要知道,这里面绝大部分参考设计或者产品,或多或少都直接或间接来自CPES当初的研究。
想到什么写什么,逻辑太乱了,先写到这里吧,以上所有资料来源于网络公开资料。
部分参考资料:
http://www. ti.com.cn/tool/cn/TIDA- 01622
https:// cpes.vt.edu/library/dow nload/28640
Navitas Semiconductor - World's First & Fastest GaN Power IC
元宇宙就是大型网游,那些什么元宇宙里的资产就像网游里的装备。
问题是现在还没确定以后谁的元宇宙是统一标准,现在投资根本就不知道你投的这个元宇宙能不能成为标准。
这就好像你现在你想给趁一个游戏火之前先充满氪金以后卖账号,但是你怎么知道哪个游戏会火哪个不会火。
一样的道理,我完全赞同以后元宇宙里的资产会很值钱,现在投资会很赚钱,但是你投哪里啊?你投了Facebook的元宇宙,过两年facebook倒闭了,苹果发布VR眼镜成为元宇宙主导怎么办?
元宇宙就是大型网游,那些什么元宇宙里的资产就像网游里的装备。
问题是现在还没确定以后谁的元宇宙是统一标准,现在投资根本就不知道你投的这个元宇宙能不能成为标准。
这就好像你现在你想给趁一个游戏火之前先充满氪金以后卖账号,但是你怎么知道哪个游戏会火哪个不会火。
一样的道理,我完全赞同以后元宇宙里的资产会很值钱,现在投资会很赚钱,但是你投哪里啊?你投了Facebook的元宇宙,过两年facebook倒闭了,苹果发布VR眼镜成为元宇宙主导怎么办?