【PI PowiGaN 开发板评测】RDR-1002功率大、体积小，用起来没烦恼

今天带来的测评是“RDR-1002 140W USB PD 3.1/EPR 电源” 评测。非常荣幸可以参与并且有幸的获得“RDR-1002 140W USB PD 3.1/EPR 电源” 评测的资格，拿到电源的一刻，“沉甸甸”的电源让我有了对PowiGaN电源有了想深入了解的渴望。

首先介绍一下今天的参与评测的主角“RDR-1002 140W USB PD 3.1/EPR 电源”。它是以 “高集成度、高效率、紧凑型” 为核心目标，基于 Power Integrations 的 InnoSwitch5-Pro、HiperPFS-5 两款核心 PowiGaN 器件，搭配英集芯 USB PD 控制器，构建了两级拓扑架构（PFC + 反激式 DC-DC），硬件设计覆盖电路拓扑、核心器件选型、关键模块设计、PCB 与机械结构四大维度。

图1 RDR-1002 140W USB PD 3.1/EPR 电源正面

图2 RDR-1002 140W USB PD 3.1/EPR 电源背面

硬件系统架构介绍

硬件系统采用“模块化拆分 + 两级功率变换” 架构，整体分为三大核心组件（主板、有源整流桥板、USB PD 板），信号与功率流路径如下：

功率路径：AC 输入 → 输入 EMI 滤波器 → 有源整流桥 → HiperPFS-5 PFC 升压级（DC 母线） → InnoSwitch5-Pro 反激级 → USB PD 接口 → 负载

控制路径：USB PD 控制器（IP2756）通过 I2C 配置 InnoSwitch5-Pro 的输出电压 / 电流参数 → InnoSwitch5-Pro 通过 FluxLink™隔离反馈实现精准稳压 → HiperPFS-5 独立完成功率因数校正，低功率时可被禁止以优化效率

保护路径：各级集成过压 / 过流 / 过热保护 → 外部 TVS、保险丝、压敏电阻提供外围防护 → 光耦与线性稳压器实现 PFC 使能控制。

核心器件选型介绍

1.功率变换核心器件：InnoSwitch5-Pro（U102：INN5377F-H905），集成 750V PowiGaN 开关管、次级同步整流控制器、FluxLink 隔离反馈模块，无需额外次级控制 IC，简化电路；

2.HiperPFS-5（U100：PFS5277F） - PFC 级控制器，集成 750V PowiGaN 开关管、准谐振 DCM PFC 控制器、X 电容放电功能，省去外部电流检测电阻；

3.USB PD 控制器（U301：IP2756） - 协议与接口控制，支持 USB PD 3.1 EPR 协议，覆盖 5V/3A~28V/5A 固定输出及 15-28V 可调输出；

上面详细的介绍了硬件方面的“小心机”，接下来就来感受一下硬件的性能与设计的美吧。本次采用示波器+负载仪+PD诱骗器+红外测温仪等仪器，实现对“RDR-1002 140W USB PD 3.1/EPR 电源”进行电源纹波、功率输出时温升情况与性能的评测。

1、对输出电压的评测：由于IP2756支持5V-28VPD诱骗，因此可以实现不同电压电流的输出，但是这里要注意的是，如果想要支持28V的高压输出，需要数据线支持E-Marker才可以，如果使用不带芯片的数据线，最高仅支持20V的输出。

图3 RDR-1002的USB PD输出多电压功能

2、纹波的测试：

这里官方建议使用经改装的示波器测试探头，以减少干扰引起的杂散信号。如图所示：

图4 手册中关于纹波测量时的方法指导

图5 官方测量的纹波结果（5V与9V）

图6 我测量的纹波结果（5V，50us/格，200Mv/格，VPP在200mV左右,截图为232mV）

图7 我测量的纹波结果（9V，50us/格，200Mv/格，VPP在200mV左右,截图为294mV）

由于我没有按照官方指导的更改探头，所以测量确实有所出入，不过好结果与官方的差别不是太大。

3、温升性能测试：

本次采用的温度测量是DURATOOL 红外线测温仪，型号为WH380，其精度为0.1℃，支持-50-380℃的测量范围。在测量之前，主板的温度大致在21℃左右，在经过10分钟28V65W（这个功率下是比较常用的），的功率输出之后，温升为35℃左右。总的来说温升情况还是比较稳定的。

图8 最初主板的温度情况

图9 28V65W，10分钟后，主板的温度情况

总结

1、RDR-1002 140W USB PD 3.1/EPR电源的核心IC集成度高，整机相较于传统方案减少 30% 以上器件数量，降低故障率；

2、PowiGaN+ZVS技术实现94%-95%的宽负载效率，10%轻载效率仍达89%以上，能效标准非常有优势；

3、经过温升测试，发现其电路优化的 PCB 布局与磁件选型，80.5×63.5×20mm尺寸实现140W功率输出，应无需大型散热片，可以让适配器的体积更加小巧，这是打开市场的一个很大的优势；

4、通过对接USB PD方案，直接支持 USB PD 3.1 EPR 全协议，可通过增加PD控制器扩展多口输出，功率分配通过I2C灵活配置。该功能非常灵活，而且使用场景丰富，非常有意义。

最后，万分感谢 eeworld与PI的支持，最终得以完美的完成RDR-1002 140W USB PD 3.1/EPR 电源的测评。该硬件设计通过器件集成化、拓扑优化、防护全面化，实现了 “高性能、小体积、低功耗” 的平衡，适用于高端笔记本适配器、多口快充排插等对功率密度和效率要求严苛的场景。

请将我们设为“星标”，这样就会第一时间收到推送消息。

欢迎关注EEWorld旗下订阅号：“机器人开发圈”

扫码添加小助手回复“机器人”

进群和电子工程师们面对面交流经验