上海贝岭“功率器件&电源IC”在PD快充中的应用

2024-10-21 上海贝岭公众号
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USB-PD,英文全称为USB Power Delivery,是USB的标准化组织USB-IF推出的一个快速充电的标准。经过近7年时间的发展与更新,如今的USB PD快充协议已经由最初的1.0版本、2.0版本、3.0版本发展到PPS(Programmable Power Supply),现在又推出了最新的3.1版本。目前为止,我们现有的使用消费类产品大部分停留在USB-PD 3.0的时代。


接口方面,当下USB-C即type C接口以其正反插即可、可通大电流的同时还能实现数据传输的优势稳居市场占有量最大。


从2010年到2021年,快充技术整体上基本经历了4次大的变更,功率从7.5W到最大可实现240W的功率等级。


快充技术方案概述


传统的手机充电器采用的是PSR反激电路,这种充电器的电路是最早研发被采用的,目前市场上15W以下的充电器大多也采用这种方案,相对于SSR来讲,PSR反激电路主要有以下优缺点:

优点:PSR 省掉了光耦、431 及它们周边元件,所以体积可以做得更小,价格更便宜;

缺点:PSR采用原边辅助绕组作为采样电压,由于变压器工艺、输出二极管的一致性、输出寄生电阻等因素,导致 PSR 输出精度较低,一般只用在小功率电源上(15W 以内)。

PSR反激电路


相对来讲,SSR电路较PSR电路要复杂一点,主要优缺点如下:

优点:由于采用的是副边反馈,所以反馈的速度比较快,精度更准确,使得电路的稳定性更高,动态响应速度更快,输出电压电流精度高,可应用的领域更多;

缺点:由于反馈控制要更快更精准,采用了光耦和431,使得电路板上元器件的成本增加。

SSR反激电路


现在的手机充电器电路方案:SSR反激电路+协议输出可调组成的电路。下图为目前市场上流通的带有协议的充电器采用的方案,也是目前市场上采用量最大的方案,输出功率从18W-120W不等;目前最新的充电器功率240W,后续也将大批量投入市场。


优点:输出功率随着手机和充电器的协议可以进行调节,而且输出稳定,采用MOS管用来同步整流大大减小了整流时的损耗,输出VBUS MOS管可及时对输出进行保护和调节,安全性高;

缺点:元器件多,成本高。

SSR反激电路+协议组合电路


现状较少但是未来有一定发展趋势的手机充电器电路方案:PFC+SSR反激电路+协议输出可调组成的电路。图中这种方案目前市场上流通量较少,但必定是未来发展趋势,这种手机充电器的功率一般是≥100W时才会采用这样的方案,后续随着充电器功能功率不断加大,这种方案采用的会更多。

优点:增加了PFC电路,使功率因数增大,在同等方案下充电器功率可以做得更大。

缺点:元器件多,成本高。

PFC+SSR反激电路+协议组合电路


贝岭功率器件在PD应用的产品推荐


3.1手机充电器对功率MOSFET技术需求1


手机充电器中,PFC和初级开关管有如下技术需求:

高击穿电压:保证开关MOS能够不被击穿;

低内阻:导通状态下产生的功率小,发热少;

低开关损耗:使开关导致的损耗降低,发热减少;

低热阻:正常工作时发热量小;

低di/dt和dv/dt:开关状态下产生震荡以及杂波小,产生较小的电磁干扰。

贝岭型号推荐:


3.2手机充电器对功率MOSFET技术需求2


手机充电器中整流开关管和VBUS开关管技术需求如下:

高击穿电压:保证开关MOS能够不被击穿;

低内阻:导通状态下产生的功率小,发热少;

低热阻:正常工作时发热量小;

高雪崩耐量:发生异常短路情况时会产生较大的电压电流尖峰,高雪崩耐量可使MOS管不被击穿;

短路电流能力强:短路瞬间会产生较大电流,MOS管需要有承受较大电流的能力。

贝岭型号推荐:


贝岭电源IC器件在PD应用的产品推荐

ME8138: 高性能电流模式 GaN驱动控制器

应用场合:

应用于PD快充、适配器、充电器、开放式电源

ME8138亮点

➢内置650V 800mΩ氮化镓

➢超宽VDD供电范围9.6V-80V

➢待机功耗<75mW

➢软启动 自适应软驱动

➢频率抖动和峰值电流抖动

➢轻载打嗝模式及噪音优化

➢前沿消隐

➢内置斜坡补偿

➢OCP、OLP、UVLO、VDD-OVP、OTP、LEB、CS-SCB等

➢SOP8封装




ME8131: 高性能电流模式PWM驱动控制器

应用场合:

应用于PD快充、适配器、充电器、开放式电源

ME8131亮点

➢低启动电流,待机功耗<75mW

➢超宽VDD供电范围 9.6V-80V

➢恒功率控制

➢软启动、自适应软驱动功能

➢频率抖动和峰值电流抖动

➢轻载打嗝模式及噪音优化

➢前沿消隐

➢内置斜坡补偿

➢OCP、UVLO、VCC-OVP、OTP、LEB、CS-SCB等




ME8128:  高性能离线QR GaN反激变换器

应用场合:

应用于PD快充电源、适配器等反激式开关电源

ME8128亮点

➢合封 480mΩ/650V 氮化镓

➢准谐振QR模式

➢最高支持170KHz工作频率

➢软启动、低启动电流和静态工作电流

➢频率抖动和峰值电流抖动

➢轻载打嗝模式及噪音优化

➢OCP、OLP、UVLO、VCC OVP、OTP、LEB、CS-SCB、输入过欠压自恢复保护Brown out等

➢ESOP8、DFN8L (5*6*0.85-1.27)封装




ME841X:同步整流控制器 & 转换器

应用场合:

应用于PD快充电源、充电器、适配器等反激式开关电源

ME841X亮点

➢外推MOS和 内置80V/ 100 MOS

➢支持反激应用 低待机功耗

➢兼容CCM\DCM\ QR\CrCM工作模式

➢驱动电压动态调整控制

➢集成150V高压检测和高压供电

➢<30ns关断延时

➢欠压保护等功能

➢支持High Side和Low Side配置

➢SOT23-6 SOP8封装

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
集成电路,电子元件,电子材料,电气自动化,电机,仪器全品类供应:世强硬创平台www.sekorm.com
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型号- SW100N60K3F,SW6N80MA,SW085R06V7T,SW056R68E7T,SW7N70B,SW7N70C,SW072R10VS,SW48N60K3F,SW20N65KL4,SW038R10VS,SW082R15ES,SWP10N65K***,SW4N60M,SW050R68E8T,SW030R68E8T,SW030R04VLT,SW058R72E7T,SW30N65K3F,SW18N50M,SW7N70P,SW072P03VT,SW051R03VLT,SW70N65KLF,SW062R08E8T,SW7N70M,SW036R68E8T,SW75T065GFS,SW2N70M,SW10N70M,SW078R08E8T,SW15N65B,SW075R08E7T,SW40N60K3,SW083R06VLS,SW20N20M,SW640M,SW830M,SW076R68E7T,SW12N80KL,SW8N65MA,SW035R10ES,SW7N65KL,SW050R10E8S,SW12N70M,SW050R06VLS,SWP036R10ES,SW010R85E8S,SW050R85E8S,SW230R10VS,SW029R68E8T,SW9N25M,SW2800R15ES,SW020R10E8S,SW12N80K3,SW11N65K3,SW20N65M,SW13N50M,SW023R85E8S,SW012R10ES,SW11N65K4,SW7N80P,SW2N65B,SW7N80M,SW066R03VT,SW036R08ES,SW016R03VLT,SW6N80KL,SW043R85ES,SW6N90M,SW11N65KL,SW1N60M,SW7N80K3,SW8205,SW046R68E8T,SW070R08E7T,SW046R85E8S,SW025R03VT,SW088R08E8T,SW028R03VT,SW2N40M,SWUI7N65D*,SW14N65KL,SW7N65C,SW041R03VT,SW017R03VLT,SW40N60K3F,SW7N65M,SW16N70M,SW18N65B,SW5N25K3,SW630M,SW086R68E7T,SW038R13E8S,SW18N65M,SW6N70P2,SW094R10VLS,SW026R04VLT,SW028P04,SW9N90P,SW042R08ES,SW025R03VLT,SW015R03VLT,SW9N65K3,SW4N80M,SW380P03V7T,SW11N70KL,SW018R03VLT,SW014R04VLS,SW028P04VT,SW35N65KL4F,SW16N65M,SW14N65KL4,SW120R06VLS,SW075R68ET,SW740M,SW047R04VLT,SW15N80K3,SW150R10VS,SW062R68E7T,SW046R08E9T,SW046R10ES,SW6N80M,SW11N65KL4,SW065R68E7T,SW6N80P,SW12N65M,SW4N65P,SW7N70KL,SW085R68E7T,SW4N65M,SW052R06VS,SW034R10ES,SW13N70KL,SW043R15E8S,SW068R68E7T,SW040R03VLT,SW020R03VLT,SW20N65KL,SW350R06VT,SW14N65M,SW420R20ES,SW9N50M,SW064R10VLS,SW23N55K3F,SW046R08E8T,SW20N50B,SW72N65K3F,SW10N65M,SW030R85E8S,SW4N60TF,SW030R06VLS,SW060R65E7T,SW4N70L,SW030R10E8S,SW3N90P,SW22N65K3F,SW210R06VLS,SW165R02VLT,SW8N65M,SW6N70M,SW11N70K3,SW055R68E7T,SW72N60K3F,SW023R04VLT,SW15N70J,SW50P04,SW080R06ET,SW036R10E8S,SW028R02VLT,SW068R08E8T,SW10N80M,SW065R03VLT,SW5N65K3,SW8N65K3,SW054R85E8S,SW30P04,SW030R03VLT,SW6N70B,SW058R75E7T,SW050R95E8S,SW75T120GFS,SW066R68E7T,SW8N65B,SW10N80K3

20241030  - 芯派科技  - 选型指南 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

【产品】导通电阻低至55mΩ的萨科微低压MOS管SL2305,漏源电压为20V,提高设备的工作效率

SL2305具有低导通电阻高效能,低阈值电压易于控制等性能,由于其优秀的性能指标,被广泛应用于各种电子设备中。SL2305更多用于功率开关、稳压器、DC-DC转换器、低压电源开关等领域。在功率开关领域,它可以用于控制高电流和高电压的开关,如用于电机驱动、电源开关、照明控制等。在稳压器领域,它可以用于实现高效率的稳压器,例如用于手机充电器、电脑电源等。

2023-09-26 -  产品 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

锐骏半导体(Ruichips)应用于充电器的MOSFET选型指南

目录- 充电器概述    充电器基本原理    MOSFET选型   

型号- RUH6088M,RU60E16L,RU6085H,RUH4080M,RU4022H,RU3018M2,RU60E16R,RU3020H,RUH1H80M,RU4030M2,RU3012M4

2022/2/23  - 锐骏半导体  - 选型指南 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

美禄科技授权世强硬创代理氮化镓功率器件、平面/超结MOS等产品

产品广泛应用于PD快充、户外电源、UPS、储能、逆变器、充电桩、数字服务器、马达驱动、PD快充、电源适配器、LED照明、通讯电源、白色家电、工业控制、光伏逆变、移动储能等领域。

2024-08-21 -  签约新闻 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

CRMICRO推出一系列可靠、高效的高压及低压MOSFET,满足智能手机和平板电脑等充电器的需求

为满足当下智能手机和平板电脑等充电器的需求,CRMICRO推出了一系列可靠、高效的高压及低压MOSFET。多种封装形式如DFN8*8、DFN5*6等可满足终端应用小尺寸外形的需求。

2024-07-12 -  器件选型 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

AM07N65 MOSFET 650V 7A N-CHANNEL ENHANCEMENT MODE POWER MOSFET

型号- AM07N65,AM07N65S3VR,AM07N65DR,AM07N65T3VR,AM07N65S3R,AM07N65T3R,AM07N65S2R,AM07N65S2VR,AM07N65DVR,AM07N65T3FU,AM07N65PJ8R,AM07N65DTD3U,AM07N65D3VU,AM07N65T3FVU

JUN 2024  - AIT  - 数据手册  - REV1.0 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

京东旗下首款氮化镓65W双口PD快充,内置真茂佳ZMS040N10N MOS管

京东京造推出了一款65W氮化镓快充充电器,输出采用ZMJ真茂佳ZMS040N10同步整流。大大降低了整流器的损耗,提高变换器的效率,满足低压、大电流整流的需要。

2024-06-27 -  产品 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

南芯推出高集成度GaN解决方案SC3050/3056,DFN5x6封装,助力于实现快充电源产品小型化

为了应对中小功率的PD快充电源市场,SOUTHCHIP南芯推出了高集成度的氮化镓功率芯片SC3050/SC3056,将控制器、驱动、GaN集成在一起,采用DFN5x6小体积封装;,独特的EPAD设计用于大电流和最好的电气性能,引脚功能区块化,简化PCB设计,得到极小化PCB面积和更好的热体验。

2024-09-30 -  产品 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

亚成微高雪崩高可靠性超结MOSFET在DJI大疆100W双USB-C口氮化镓桌面充电器的应用

大疆这款100W氮化镓充电器采用PFC+LLC+DC-DC的架构设计,PFC使用镓未来氮化镓功率芯片配合瑞能二极管整流,LLC采用亚成微RMD65R380SN MOS管组成半桥。滤波电容来自冠坤电子,输出使用两颗维安的低压MOS管用于同步整流,电源初级主控芯片和同步整流控制器均来自NXP恩智浦。

2024-06-07 -  应用方案

谷峰电子授权世强硬创代理SiC/SJ MOSFET、沟槽/平面型MOSFET

所有产品的市场应用覆盖中小功率充电器、适配器、工业电源、LED驱动电源、BMS、电动工具、电机、5G基站、商业显示屏、汽车电子、通讯、能源等领域。

2024-09-26 -  签约新闻 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货
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高热流密度液冷板定制

定制液冷板尺寸5mm*5mm~3m*1.8m,厚度2mm-100mm,单相液冷板散热能力最高300W/cm²。

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压力传感器定制

可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压;数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O,温度补偿范围-20~85ºС;模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信,具备多种小型SIP和DIP封装可选择。

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