2022年8月16日,2022(夏季)亞洲充電展在深圳成功舉辦,展會同期還舉辦了2022(夏季)USB PD&Type-C亞洲大會,并邀請了17位行業(yè)大咖現(xiàn)場與大家探討USB PD&Type-C的應(yīng)用與未來發(fā)展,為大家分享最新的第三代半導(dǎo)體技術(shù)以及高效率快充電源解決方案。

晶豐明源半導(dǎo)體 AC-DC事業(yè)部、快充產(chǎn)品技術(shù)市場經(jīng)理 沈鴻云發(fā)表了《晶豐明源USB-PD產(chǎn)品介紹》為主題的演講,演講主要內(nèi)容為晶豐明源新推出的一系列快充產(chǎn)品,并對晶豐明源公司進(jìn)行了介紹。

晶豐明源于2008年成立于上海,是首家科創(chuàng)板上市的電源管理類芯片設(shè)計(jì)公司(股票代碼:688368)??偛课挥谏虾?,在杭州、成都、南京和深圳設(shè)有研發(fā)中心,在蘇州、廈門、中山、青島等地設(shè)有銷售和技術(shù)支持中心。晶豐明源是LED照明驅(qū)動IC細(xì)分市場龍頭,市場占有率全球領(lǐng)先。近年來公司積極拓展業(yè)務(wù),全面布局中高端芯片市場。

針對快充應(yīng)用,晶豐明源推出了基于光耦反饋的快充產(chǎn)品和磁耦通信的快充產(chǎn)品,其中光耦反饋的初級芯片內(nèi)置650V耐壓的MOS管,內(nèi)部集成高壓啟動,待機(jī)功耗小于75mW,滿足六級能耗要求。支持CCM和DCM工作模式,能夠在低壓和高壓均保持較高的效率,支持18~25W快充應(yīng)用。芯片內(nèi)置過載保護(hù)和恒功率保護(hù)。

晶豐明源還推出了內(nèi)置IGBT結(jié)構(gòu)復(fù)合功率開關(guān)管的BP87112,支持全電壓輸入下20W功率,支持恒功率輸出,支持輸出電壓過壓和欠壓保護(hù)功能,支持過溫降功率,支持CCM和DCM工作模式,具有超高的性價(jià)比。

同時(shí)晶豐明源還推出了適配兩款初級芯片應(yīng)用的BP62110系列同步整流控制器,采用SOT23封裝,超小體積。芯片具備10nS超短關(guān)斷延遲,VD腳具有120V高耐壓優(yōu)勢,可以通過Slew腳斜率檢測調(diào)整,防止誤導(dǎo)通。支持CCM&DCM和QR工作模式,滿足快充充電器應(yīng)用。

同時(shí)基于BP62110同步整流控制器,晶豐明源還推出了三款內(nèi)置同步整流管的同步整流芯片,分別為BP6211B/C/M,BP6211B和BP6211C內(nèi)置60V耐壓同步整流管,BP6211M內(nèi)置100V耐壓同步整流管,支持正端和負(fù)端應(yīng)用。通過使用BP87112和BP6211B兩顆高集成芯片,搭配協(xié)議芯片,可以實(shí)現(xiàn)超高性價(jià)比的QC3.0快充適配器應(yīng)用。

晶豐明源在本次展會上重點(diǎn)介紹了新推出的磁耦通信的快充產(chǎn)品,磁耦通訊具有速度快,低功耗,高可靠性,壽命長等諸多優(yōu)勢,適合高可靠性和高效率開關(guān)電源應(yīng)用,避免光耦老化帶來的電壓漂移。

晶豐明源磁耦BP818圖片特寫,與光耦外觀相同。

晶豐明源BP87422是一顆低頻磁耦的初級主控芯片,內(nèi)置IGBT結(jié)構(gòu)的復(fù)合開關(guān)管,支持高壓直驅(qū),無需輔助供電,無VCC電容,待機(jī)功耗小于75mW,實(shí)測230Vac待機(jī)功耗小于50mW,滿足六級能效,外圍精簡,具有超高性價(jià)比。

晶豐明源專利的磁耦通訊反饋元件BP818,與光耦外觀相同,已經(jīng)通過了全球安規(guī)認(rèn)證。BP432B是一顆副邊磁耦反饋控制器,芯片內(nèi)部集成恒壓控制和磁耦發(fā)射單元,芯片采用ACOT控制算法,具有超快速的動態(tài)響應(yīng)。BP432B采用SOT23-6封裝,整體方案滿足20W超高性價(jià)比應(yīng)用。

晶豐明源推出的BP87516是一顆內(nèi)置高壓MOS的初級主控芯片,使用輔助繞組供電可以將待機(jī)功耗降低到10mW以下,實(shí)測230Vac輸入時(shí),待機(jī)功耗僅為8mW。并采用ESOP-10封裝加強(qiáng)散熱。與之搭配的BP432B支持精確的輸出過壓和欠壓保護(hù),并內(nèi)置輸出過壓放電功能,適合35W以內(nèi)PD快充應(yīng)用。

在展會上,晶豐明源還帶來了一款高頻磁耦方案,原邊控制器集成高壓啟動和X電容放電功能,并集成了GaN和MOSFET驅(qū)動器,支持140KHz工作頻率,內(nèi)置超寬Vcc電壓供電模塊,副邊控制器采用QFN4*4封裝,內(nèi)部集成同步整流控制器,支持恒壓恒流和恒功率輸出,恒壓精度達(dá)到10mV,恒流精度達(dá)到20mA。副邊芯片支持I2C通信,可通過I2C接口進(jìn)行電壓電流調(diào)整,并可以實(shí)現(xiàn)副邊控制器工作狀態(tài)實(shí)時(shí)測量和播報(bào)。

原邊控制器支持輸入過壓和欠壓保護(hù),并且支持Vcc供電的過壓和欠壓保護(hù),集成電流取樣電阻開路和短路保護(hù),集成LPS限流保護(hù),降低系統(tǒng)的整體成本。芯片內(nèi)部還集成過溫保護(hù),集成磁耦通訊模塊開路和短路保護(hù)。

副邊控制器支持精確的過壓和欠壓保護(hù),內(nèi)置同步整流管短路保護(hù),具備I2C通訊異常保護(hù),內(nèi)置過溫保護(hù)功能,支持外置NTC過溫保護(hù),支持溫度上報(bào),并集成輸出短路保護(hù)和VBUS MOS前后電容的放電功能。

副邊的控制器內(nèi)部還集成了強(qiáng)大的寄存器,支持輸出電壓設(shè)定,輸出過壓保護(hù)點(diǎn)設(shè)定,支持輸出欠壓保護(hù)設(shè)定,支持10mV/Step調(diào)整精度。恒流值設(shè)定和恒功率拐點(diǎn)設(shè)定也支持I2C設(shè)定,支持I2C讀取工作狀態(tài)。

晶豐明源展出了一款33W的PD快充應(yīng)用實(shí)例,這款方案支持85~264Vac輸入,輸出支持5V3A,9V3A,15V2A,20V1.5A,支持PPS3.3~11V3A輸出。方案采用BP87526+BP62610+BP818芯片方案。在90Vac輸入時(shí),滿載效率高于90%。

這款33W快充方案采用兩塊PCB焊接組成,協(xié)議芯片和磁耦控制芯片焊接在垂直小板上。

PCB背面焊接整流橋,初級主控芯片,磁耦和同步整流管。

另外一款是晶豐明源推出的65W快充應(yīng)用方案,這款方案支持85~264Vac輸入,輸出支持5V3A,9V3A,15V3A,20V3.25A,支持PPS3.3~11V6A輸出。這款方案支持10mV/Step精度的電壓調(diào)整,并支持20mA/Step的高精度電流調(diào)整。

PCBA使用兩塊PCB焊接組成,變壓器包裹膠帶絕緣,空間利用率高,體積小巧。

方案側(cè)面的小板焊接協(xié)議芯片和輸出接口以及整流橋。

底部小板焊接初級芯片和同步整流管。

BP87618是一顆內(nèi)置氮化鎵的合封芯片,采用ESOP-10封裝,空載待機(jī)功耗在全電壓范圍內(nèi)小于30mW,65W輸出下,230Vac輸入轉(zhuǎn)換效率達(dá)到94.3%,在115Vac輸入時(shí)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到93.9%,適合小體積快充應(yīng)用。

晶豐明源已經(jīng)推出了包括光耦反饋的低頻CCM/DCM方案,支持18~25W輸出功率。磁耦反饋包括低頻和高頻兩種,其中低頻磁耦反饋的方案可以支持20~35W應(yīng)用,工作頻率為65KHz。高頻磁耦方面包括內(nèi)置MOS的BP87526+BP62610方案,支持30~35W功率,內(nèi)置GaN的BP87616+BP62610的30~35W方案,以及BP87618+BP62610的65W方案,還有BP87610磁耦控制器,直驅(qū)GaN,可支持65W以上功率。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

在本次亞洲充電展上,晶豐明源展出了多款USB PD快充方案,根據(jù)不同功率具有多種選擇,具有超低待機(jī)功耗和外圍精簡的優(yōu)勢,能夠滿足不同功率段快充適配器應(yīng)用。晶豐明源發(fā)揮自身優(yōu)勢,專注于芯片設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了效率與成本的優(yōu)化。

磁耦反饋引入到快充電源,可以實(shí)現(xiàn)更快速,更可靠以及更低待機(jī)功耗的電源設(shè)計(jì),搭配晶豐明源新推出的合封氮化鎵芯片以及高集成電源芯片,可以輕松的實(shí)現(xiàn)低待機(jī)功耗,高可靠性的電源設(shè)計(jì)。芯片組具備豐富的保護(hù)功能,能夠滿足廠商對于高效率,高性能,小體積的追求,同時(shí)極具成本優(yōu)勢。