【选型】捷捷微电针对快充充电器推出完整的分立器件解决方案，优化的框架和引接工艺可有效増強热应力处理，提升质量和可靠性

时间： 2023-04-02 来源：捷捷微电官网

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江苏捷捷微电子股份有限公司是一家专业从事半导体分立器件、电力电子元器件研发、制造和销售的江苏省高新技术企业，同时也是国内生产“方片式”单、双向可控硅最早及品种最齐全的厂家之一。本文主要介绍快充(兼容标准和私有协议)充电器应用方案，详细内容如下。

输出功率从18W到100W(甚至120W或更大)、支持快充协议(USB PD3.0/3.1，USB BC1.2，UFCS T/TAF083-2022，Qualcomm QCxx，MediaTek PExxx、Huawei S/FCP，Oppo D/FCP，Samsung AFC，Apple 2.4A)、配置一个或多个USB Type-A及Type-C输出接口的快充充电器日益普遍。它们可以一物多用，同时为智能手机、平板、智能手表及笔记本电脑等万物互联数字化终端里面的锂电池快速充电。采用第三代半导体功率器件（氮化镓D/E-mode HEMT）的设计，体积小巧以及使用时温度不会烫手，由于因近年多家世界排名前列的智能手机OEM不把充电器随着新款手机一起标配而形成曲棍球棒效应，使得这类小巧的快充充电器成为市场主流。

市场上的快充充电器，常用的交直流电源转換拓扑是Flyback及LLC。Flyback拓扑常见于功率比较小的设计，LLC 拓扑则常见于功率较大及对交直流电源转換效率要求较高的设计。因为BOM相对LLC拓扑比较简单，ACF-Flyback 拓扑也开始被中/小功率的设计采用，特別是初级使用高压氮化镓HEMT的设计。无论是那种拓扑，快充充电器的內部结构示意图大概如下：

针对快充充电器的成用，捷捷微电能提供完整的分立器件解决方案。比如，AC输入端防浪涌的MOV、TVS、钳制变压器漏感而对原边的高压MOSFETs V_{DS_Max}产生过压的快恢复整流管、原边PFC(75W以上的设计)和匹配PWM的高压MOSFET、副边同步整流中/低压MOSFETs、USB Type-A及Type-C端口的低压MOSFETs及ESD保护等。

快恢复整流管产品推荐

表１

USB Type-A及Type-C端口ESD保护产品推荐

表２

不论在原边使用的是传统的超结高压MOSFET、或是日益受电路设计工程师及消费者追捧的氮化镓D/E-mode HEMT，在拓扑的副边，捷捷微电先进JHFET^®技术平台超结(super-junction)的高压MOSFETs在原边开关、先进JSFET^®技术平台的中/低压MOSFETs在同步整流和在USB-C^®端口电流输出开关等位置，都能提供稳定可靠而高功效的运作。

建立在JHFET技术平台的650V_{DS_Max} SJN-MOSFETs，导通阻抗R_DS(ON)低至169mΩ、Q_g低至9.7nC、C_iss低至333pF，所有产品均百分百通过UIS测试。建立在JSFET技术平台的30~150V_{DS_Max} GTN-MOSFETs，导通阻抗R_DS(ON)低至1.2mΩ、Q_g低至7.7nC、FOM低至47，所有产品均百分百通过UIS测试。凭借极低的C_iss、C_oss、C_rss、Q_g、和卓越的安全操作区域(SOA)等，这些功率器件能更有效地解决在终端应用中存在的软/硬开关、电感负载、EMI难题。能夠有如此突出的静态和动态电气特性，是因为捷捷微电的自有知识产权JSFET及JHFET技术平台，各项工艺参数早已跻身国际一流水平。

原边PFC及PWM高压MOSFET产品推荐

表３

同步整流中压MOSFET产品推荐

表４

VBUS DFP输出端低/中压MOSFET产品推荐

表５

目前捷捷微电主要聚焦在消费类、电脑及周边、工业用、通信用、及车用等的终端市场。因为深知产品必需跟应用掛钩，捷捷微电一直努力贴近市场和客戶，清楚认识那些JSFET及JHFET的参数和特性，能让客戶的产品兼具高能效和长期可靠性，同时又保持高性价比。消费者对体积和重量的不断追求，因而移动3C(computing，communications，consumer electronics)终端的充电器越来越短小，有限的内壳空间使工作温度升高，造成充电器内部所用器件的穩定性和效能方面的要求极为严苛。JSFET及JHFET轻松解决了电路设计工程师所面临，合理成本和高电源转换效率这两个衝突的难题。JSFET及JHFET采用先进封装如PDFN3x3/5x6、TO-220/247/251/252/263、SOP-8 等，优化的框架和引接工艺不仅有效地増強热应力处理、低降热阻，同时也提升质量和可靠性，符合RoHS标准且不含卤素。

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FENT Lv8. 研究员 2023-04-06

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