全球首款120W PD快充电源专用SiC二极管应用案例分享

时间： 2021-08-11 来源：韬略科技

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PD快充电源适配器有广阔的市场机会，目前Vivo, Huawei, Oppo, Xiaomi主推标准品是18W-45W ；未来市场主流将会是65W , 80W, 90W, 100W , 120W 甚至200W，有 3-4 路输出 (PD ,+ type C, + type C)的产品。

目前，65W以下，会使用传统Si MOSFET 或者GaN (氮化镓）。因为成本因素不会考虑SiC，但对于要求高效率模式98%或以上产品，会在PFC电路中使用SiC二极管。

碳化硅（SiC）器件制成的功率变换器具有更高的阻断电压，更低的导通电阻和更高的导热性，因此有望实现更高的功率密度。在可用的SiC器件类型中，与SiC JFET或SiC晶体管相比，N沟道增强模式SiC MOSFET具有结构简单，易于设计和低损耗的优势，因此在取代传统Si MOSFET或Si IGBT方面具有最大的兼容性。

目前Alpha，6A 650V DFN的SiC二极管已经在倍思130w产品量产。

图1 倍思推出120W的充电器

根据充电头网站的拆解结果：安森美 NCP1616A1 PFC控制器，驱动NV6127，配合SiC二极管，用于功率因数校正。

图2 120W充电器的实物拆解图

碳化硅二极管，用于PFC升压整流，来自香港Alpha power，ACD06PS065，6A 650V。

图3 ACD06PS065G规格书

SiC相关应用场景说明及优势分享

表 1 SiC MOSFET与IGBT的使用场景说明

经实验测试，采用SiC MOSFET的电源模块，满载150A20V输出时，效率达到93%，相比IGBT模块85%的效率，提升了8个百分点。成本上，开关管和驱动部分成本有所增加，但是变压器、输出电感、半桥输入电容、输出电容、散热型材、散热风扇及整体外壳成本有所下降，整体成本基本维持不变。体积上，变压器体积减小一半，电路板尺寸基本不变，散热型材体积减小一半，散热风扇由1个Ø120变为2个Ø40，模块整体体积大约减小了1/3。

图4 SiC器件成本优势分析

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别作妖 Lv7. 资深专家 2021-08-20

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夏天小孩 Lv5. 技术专家 2021-08-18

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luose Lv8. 研究员 2021-08-18

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zwjiang Lv9. 科学家 2021-08-15

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产品型号	品类	Package	Directional	Channel	VRAM Max (V)	Vbr@IT=1mA Min (V)	VC (V)	CJ@ Vr=0V,f=1MHz Type (pF)	Applications
TEVA15R0V05B1X	半导体静电抑制器	DFN0603-2L	Bi	1	5	5.6	6	15	General I/O

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