前言
作为电源网旗下的专业测评服务，星球测评致力于为电子行业提供全面而客观的产品评估。我们不仅对DEMO的各项性能指标进行严格测试，还持续追踪方案在实际应用中的表现，旨在为工程师们提供可靠的选型建议和技术支持。无论您在选型过程中遇到何种挑战，我们都将为您提供一对一的解决方案。
一、茂睿芯 65W GaN PD方案
本文测评一款高性价比的65W GaN PD方案。该方案用到MK2789、MK91806、HUSB380三颗芯片。内置GaN开关管，支持高频QR（准谐振）模式和宽VCC供电范围。
我们将对转换效率、待机功耗、器件温升、短路保护等多个关键指标进行全面测试。同时开源全部文档资料（详细的PCB原理图、BOM清单、变压器设计参数、PD协议小板，PD协议芯片控制板BOM等），拿来即用，非常适合新老电源工程师！
二、样机介绍
2.1 实物图
2.2 公布参数
l 高效能：内置GaN(集成氮化镓)反激+同步整流方案(MK2789IDG+MK91808H)。
l 全球兼容：支持100V-240V宽电压输入，兼容50Hz/60Hz频率，适用于国内外多种环境，无需额外稳压设备。
l 多档输出：提供5V/9V/12V/15V/20V多档电压，最大电流3.25A，满足智能手机、平板电脑及笔记本等多种设备的充电需求。
l 快充协议支持：兼容QC 2.0/3.0、PD 3.0及华为FCP等快充协议，快速充电体验适用于主流品牌电子设备。
l 小巧便携：尽管功率高达65W，尺寸仅约60mm×40mm×25mm，重量约75克，便于携带，适合出差、旅行或移动办公场景。
2.3 原理图
由于图片清晰度的问题，以上仅为关键部分原理图，完整版原理图请在文末获取。
三、样机实测
01 宽VCC电压下输出稳定性测试
l 测试条件：AC从90V到230V跳变输入，查看VCC电压和输出电压情况。
l 测试结果：MK2789IDG具有宽VCC供电范围，使其能够在AC输入电压变化时保持出色的输出稳定性。在实际测试中，输出电压稳定在5V，整个测试过程中未出现任何波动。测试还发现，在AC输入电压为90-230V时，芯片的VCC引脚会自动将电压钳位在11-12V左右。由于宽VCC供电范围的设计，无需额外的稳压电路，这不仅降低了功耗，还提高了转换效率。
l 测试结论：MK2789IDG的宽VCC供电范围在实际应用中表现出色，有效提升了系统的效率和稳定性。
02 转换效率
l 测试条件：
- 输入:AC 90V/115V/230V
- 输出:DC 5V/9V/12V/15V(0.3A-3A)，20V(0.3A-3.25A)
- 完整DEMO（未短接任何器件）
l 测试结果：
90V输入下：5V效率范围83.64% - 88.20%；9V效率范围84.84% - 89.81%；12V效率范围86.17% - 90.32%；15V效率范围86.91% - 90.50%；20V效率范围86.82% - 90.64%。
115V输入下：5V效率范围82.12% - 88.61%；9V效率范围83.99% - 90.30%；12V效率范围85.87% - 91.00%；15V效率范围87.05% - 92.04%；20V效率范围86.86% - 91.35%。
230V输入下：5V效率范围75.91% - 87.12%；9V效率范围84.08% - 89.85%；12V效率范围85.51% - 90.73%；15V效率范围86.82% - 91.29%；20V效率范围86.96% - 91.83%。
l 测试结论：该方案在宽输入电压范围内均表现出色，尤其是在高功率输出时，效率依然保持在90%以上，符合DOE VI级能效标准。
03 待机功耗
l 测试条件：115V/220V输入电压下，空载，分别测5分钟记录功率随时间的变化
l 测试结果：
115V输入：待机功耗为≈24mW。
220V输入：待机功耗为≈59mW。
l 测试结论：该方案在待机状态下的功耗非常低，远低于0.1W，适合对功耗敏感的应用场景。
04 器件温升
l 测试条件：90V / 264V输入电压下，20V / 3.25A最大功率进行带载2小时，测试桥堆、IC、SR MOS、线包以及室温TA的温度。
l 测试结果：在满载工作2小时后，各器件温度均处于安全范围内。
l 测试结论：20V/3.25A负载两小时后，方案的散热设计和可靠性得到了验证，功率器件均保持在安全温度。
05 输出短路保护
l 测试条件：输出端进行短路测试，查看输入功率大小并观察短路解除后是否能自动恢复电压正常。
l 测试结果：方案在输出短路时能够迅速进入保护状态，并在短路解除后自动恢复输出电压，未出现器件损坏，短路时输入的功率小于0.5W。
l 测试结论：MK2789IDG内置的短路保护机制有效，确保了系统在异常情况下的安全性。
06 动态响应
l 测试条件：AC90V/240V输入电压下，输出5V、9V、12V、15V、20V，1A-3A负载，记录AC输入电压变化和负载变化下输出电压稳定情况。
l 测试结果：输出电压波动在±5%范围内，动态响应迅速且稳定。
l 测试结论：MK2789IDG + MK91806H方案在负载突变和输入电压波动时表现出色，动态响应速度快，输出电压稳定。
07 输出纹波
l 测试条件：90V/220V输入电压下，输出5V/9V/12V/15V/20V，满载。
① AC90V输入测试如下：
AC90V-5V3A
AC90V-9V3A
AC90V-12V3A
AC90V-15V3A
AC90V-20V3A
l 测试结果：90V输入，（峰峰值）5V/3A纹波84mV，9V/3A纹波106mV，12V/3A纹波122mV，15V/3A纹波142mV，20V/3A纹波210mV。
② AC220V输入测试如下：
AC220V-5V3A
AC220V-9V3A
AC220V-12V3A
AC220V-15V3A
AC220V-20V3A
l 测试结果：220V输入，（峰峰值）5V/3A纹波114mV，9V/3A纹波118mV，12V/3A纹波120mV，15V/3A纹波138mV，20V/3A纹波184mV。
l 测试结论：方案在满载工作时的所有电压档位输出纹波小于250mV。
08 电磁兼容（此数据由原厂提供）
① EMI CE测试
② EMI RE-CDN测试
l 测试条件：90V/220V输入，输出PD协议最大功率，测试电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）。
l 测试结果：符合GB/T 9254 / EN55032 / FCC Part 15
l 测试结论：MK2789IDG + MK91806H方案在EMC和EMI测试中表现优异，符合国际标准，适合全球市场应用。高频QR模式和优化的PCB布局有效降低了电磁干扰，提升了系统的电磁兼容性。
四、芯片亮点
茂睿芯MK2789IDG-AC-DC主控芯片
1.内置700V GaN FET：集成氮化镓功率器件，简化设计，提升效率。
2.宽VCC供电范围（9-85V）：无需辅助绕组，支持PD 3.3-21V全范围输出。
3.自适应工作模式：支持DCM/QR/Burst模式，轻载效率优化。
4.多重保护机制：集成OVP、OPP、VCC OVP等，确保系统可靠性。
5.高频高效：工作频率高达130kHz，效率峰值达94%。
茂睿芯MK91806H-同步整流控制器
1.极速关断（10ns）：减少CCM模式下的Vds尖峰，降低MOSFET应力。
2.自供电设计：无需辅助绕组，支持高/低压侧整流，适配灵活拓扑。
3.高下拉电流（4A）：快速关断MOSFET，避免体二极管导通损耗。
4.自适应栅极驱动：根据负载动态调整驱动电压，优化效率。
5.宽工作电压范围：支持3.6V-9.5V供电，兼容多种MOSFET。
慧能泰HUSB380 -PD协议芯片
1.多协议兼容：支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP等主流快充协议。
2. 5FPDO + 2APDO：可编程电压/电流输出，适配多设备充电需求。
3.硬件级保护：集成OVP、UVP、OCP、TSD等，确保充电安全。
4.高集成度：内置低Rdson N-MOSFET，简化外部电路设计。
5.灵活配置：通过PS0/PS1引脚配置输出功率等级，适应多种应用场景。
备注：以上数据来源于茂睿芯、慧能泰原厂规格书，芯片参数最终以原厂最新版规格书为准。
五、样品与技术资料
本DEMO所含全部技术资料（包括原理图、BOM清单、PCB Layout、变压器资料、测试报告、FAE技术支持）已开源，这些开源资料能帮助广大工程师朋友快速上手，大幅缩短开发周期。如果您需要可以和我们联系。
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