前言
碳化硅(SiC)作為第三代寬禁帶半導體,在功率器件領域具備著更高的擊穿電壓、更大的電流承受能力和更寬的溫度適應范圍,且內阻溫度漂移極小、熱穩定性及可靠性遠優于傳統硅器件。
在傳統工業級輔助電源中,往往需要雙管反激拓撲來解決高母線電壓下功率器件耐壓不足的問題,導致成本升高,同時市面上方案通常為固定頻率、無谷底導通,隨著母線電壓越高開關損耗越大;即使使用了SiC方案,通常需要加額外的SiC專用驅動芯片,還需要考慮上電時序等諸多問題,難以在小體積系統中集成。
在消費領域中,尤其是PD快充一直追求小體積、高集成度、高效率和低成本的應用場景,隨著第三代半導體發展,國內已有直驅GaN方案,但面向消費級市場直驅SiC的專用PWM控制器,國內仍處于空白。
智融科技近期全新推出了可直驅 SiC 的反激 PWM 控制器 SW1192H ,并同步發布了配套的離線隔離式反激參考設計,便于工程師快速開展樣機驗證與性能評估。接下來充電頭網將詳細介紹一下。
智融SW1192H
SW1192H 是一款為離線式反激電源與充電器量身設計的高頻準諧振電流模式 PWM 控制器,內置 DRV 驅動級,能直接驅動 SiC MOS管,最大輸出上拉/下拉電流能力分別達約 100mA / 500mA,可簡化外部驅動電路設計并支持瞬態功率需求。該芯片支持 12–90V 超寬范圍 VDD 供電,并內建軟啟動、頻率抖動以及谷底導通/谷底鎖定等準諧振優化策略,可有效降低開關損耗并改善 EMI 性能,從而在高頻工作下仍能保持較高能效與良好電磁兼容表現。
SW1192H 支持 QR/ DCM/ BURST 多模式工作,并在輕載條件下自動進入降頻或突發模式以降低待機功耗;其智能谷底鎖定能把 MOS 管導通時刻盡量靠近諧振谷底,從根本上減少開關損耗,適合要求高功率密度與低損耗的 USB-PD 與 GaN 方案。
在保護機制方面,SW1192H 集成了包括 brown-out、VDD 過壓、輸出過/欠壓、逐周期電流限制、異常過流、過載、CS 開路、片內/片外過溫等完整的保護機制,觸發后以自動重啟或鎖存方式響應,幫助系統在異常工況下快速自我恢復或安全鎖定,降低因次級或變壓器故障導致的系統損傷風險。此類完善保護設計對適配器與充電器類產品尤為重要。
SW1192H 采用 SOT23-6 封裝, 可用于在小體積充電器方案中節省 PCB 面積并降低器件成本,適用于快充適配器、充電器、開關電源等領域之中。
智融科技也為該芯片推出了全新的離線隔離式單面板適配器參考設計與一款支持蘋果AVS快充協議的SIC快充方案,方便工程師進行快速驗證,下面由充電頭網對該方案做簡要介紹。
SW1192 + SW1608 離線隔離式單面板適配器開關電源方案
據了解,該方案三維體積為71.76x45.49x22.2mm,芯片選型上主要采用 PWM 控制器 SW1192H 與同步整流控制器 SW1608,其中主控芯片SW1192 負責主側 PWM/準諧振電流模式控制,工作在準諧振和多模式以優化開關時刻和降低開關損耗,同時內建軟啟動、頻率抖動、谷底鎖定等功能以改善效率與 EMI 表現,并提供完善的保護。
次級采用智融的 SW1608 做同步整流控制,可有效提高轉換效率并減小散熱/體積設計壓力。主控的 QR 策略配合次級同步整流,能在全負載區間保有更低的總體損耗,方案采用單面PCB板設計,更適合適配器工廠紅膠過波峰的生產工藝。
SW1192H + SW1608 + SW2303P 單C口支持蘋果AVS協議的SiC快充方案
智融科技推出的單C口SiC快充方案,面向小體積高效率的快充應用,整體三維體積為 42.83 × 32.98 × 24.08 mm。方案以 SiC 器件為功率開關核心,通過優化功率級與同步整流匹配,旨在在受限體積內實現更高的轉換效率與更低的熱損耗。
方案采用 PWM 控制器 SW1192H + 同步整流控制器 SW1608 + 協議芯片 SW2303P ,其中 SW1192H 支持對 SiC 器件的直接驅動,負責功率開關的驅動與主回路調制;100V的VCC耐壓在寬輸出的PD應用中節省了外圍LDO的元器件和加工成本。SW1608 負責同步整流控制以提高整流效率并降低導通損耗;SW2303P 負責協議交互和端口管理。同時支持最新蘋果AVS快充協議,整體方案在小體積充電器中能有效提升能效與熱管理表現。
充電頭網總結
SW1192H 將面向離線反激電源的準諧振電流模式控制、內置高驅動能力與豐富保護機制有效結合,解決了傳統將 SiC 引入中小功率充電器時常見的門極驅動與系統復雜度問題。芯片支持 12–90V 寬范圍供電、具備約 100mA/500mA 的上/下拉驅動能力、內建谷底鎖定與頻率抖動等準諧振優化策略,并配套了離線隔離參考設計與快充方案,使得在追求高頻、高功率密度與低損耗的快充方案實現更好的熱控與 EMI 表現。
SW1192H 的可直驅特性有效降低了將 SiC 器件整合到既有反激拓撲時的設計門檻。對于需要在小體積下兼顧高功率與高效率的適配器與充電器產品線,開發者可以借助智融科技提供的參考設計快速完成樣機驗證與性能評估,減少外置門極驅動、電磁兼容調試與保護邏輯驗證所耗費的人力與時間成本,加快樣機迭代與量產準備。


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