前言

近年來,氮化鎵(GaN)技術以其高頻率、低導通與開關損耗、高功率密度的天然優勢,成為充電器小型化和效率提升的關鍵路徑。合封氮化鎵芯片在此基礎上進一步把高壓驅動與開關器件高度集成,能顯著縮減外部元件數量與PCB體積,降低傳導與輻射噪聲并優化熱管理,從而在保持高功率輸出的同時實現更小、更輕、更高效的充電器設計。

智融科技作為深耕快充與電源管理領域的技術企業,此前已推出了其合封氮化鎵產品線SW112x系列以及SW1118J,并已被綠聯、安克等一線品牌采用,推出小型且性價比高的快充充電器。此次推出了全新的型號SW1188H / SW1188HS,導通電阻相比上代進一步降低,可助力實現更小、更高效且更可靠的高功率密度充電器設計。

接下來充電頭網將詳細介紹一下智融科技最新推出的合封氮化鎵SW1188H/ SW1188HS,同時為助力廠商縮短驗證周期、降低調試風險并快速實現產品量產,智融科技也基于該芯片推出了幾款快充方案,充電頭網也將簡要介紹一下。

智融SW1188H

SW1188H 是智融科技為高密度 AC-DC 適配器與充電器設計而推出的一款高集成度準諧振反激控制器,內部集成 700V GaN 功率開關,導通電阻為 200 mΩ,以峰值電流模式驅動,支持 8V–90V 超寬 VDD 供電范圍。

SW1188H 面向 PD/寬輸出檔位適配器的需求,既把開關元件與驅動高度集成以降低器件數量與系統尺寸,又通過低導通電阻與準諧振工作有效降低開關損耗,從而在保證高功率密度的同時提升轉換效率與熱性能。SW1188H 采用 ESOP-10W 封裝,便于小型電源設計的熱管理與布板。

在控制與工作模式上,SW1188H 支持準諧振(QR)、斷續導通(DCM)與突發(BURST)多種工作態,通過智能谷底鎖定與 ZCD 采樣實現谷底導通以最小化開關損耗,當負載變輕時芯片會自動降頻或進入突發模式以優化輕載效率。SW1188H 還內置軟啟動、動態驅動能力調整、最小開關頻率與最大開通時間限制,并允許通過外部元件對關斷延遲與導通時刻做微調,方便工程師在不同拓撲與變壓器設計中進行性能折中與穩定性優化。

SW1188H 還配備了完善的保護機制,集成了齊備的自保護與故障響應機制,包括 Brown-out、VDD 欠/過壓、輸出過/欠壓、逐周期限流、過載、CS 開路、片內/片外過溫保護等,適用于快充適配器、充電器、AC-DC開關電源等領域。

智融SW1188HS

除此之外,針對小型化私模定制框架設計,智融科技還提供SW1188HS型號,采用QFN5x6封裝。

智融科技為 SW1188H 開發了若干 demo ,可幫助終端廠商快速完成功能驗證并加速量產。下面充電頭網將對此做一番簡要介紹。

SW1188H+SW1608+SW2303H

該方案配置單個 USB-C 接口,支持最高 45 W 快充輸出,整機三維尺寸為42.71x32.97x23.62mm,重量約為44g,功率密度達到了1.35 W/cm³。

該方案采用智融科技全套芯片組合設計,分別是合封氮化鎵芯片SW1188H、同步整流控制器SW1608和協議芯片SW2303H。其中,SW1188 系列作為集成氮化鎵的準諧振反激變換器,負責主功率的高效轉換,并通過多模式動態調節與頻率抖動技術優化轉換效率、抑制 EMI 干擾;SW1608 作為同步整流驅動控制器,可顯著降低整流損耗并提升系統能效,同時具備智能導通檢測以防誤導通;SW2303 系列則作為 USB-C 協議芯片,集成主流快充協議,提供穩定的多檔快充支持,并結合完善的過流、過壓等保護機制,確保系統安全與可靠性。

根據相關測試報告,可以看出這款方案輸入電壓范圍為 90-264V,頻率 47-63Hz,覆蓋常見電網規格;輸出支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 模式,效率在 115V 輸入時達 93.74%,230V 輸入時達 94.34%,紋波小于 200mV@100V,過流保護、輸出短路保護等安全指標均達標,初級 GaN 應力最大 584V,SR MOSFET 應力最大 81.6V,EMI 符合 EN55032B 標準。

效率與紋波測試顯示,空載功耗在 230V 輸入時為 72mW,符合要求;負載狀態下,20V3.25A、15V3A、12V3A、9V3A、5V3A 模式在不同電壓輸入時均有較好效率表現,在230V輸入20V3.25A 滿載效率達到最高,為94.34%,紋波隨負載和輸入電壓變化,最高為 194mV。

SW1188H+SW1608+SW3516P*2

該方案配備兩個 USB-C 接口和一個 USB-A 接口,支持單口最高 65W 快充輸出,多口輸出時按需動態分配功率,任一 USB-C 接口均可實現 65W 輸出。整機三維尺寸為 48.51 × 49.01 × 21.22 mm,重量約 61.2 g,功率密度約 1.29 W/cm³。

在芯片選型上,方案采用智融科技 SW1188H、SW1608 與 SW3516P 的組合設計。其中,SW1188H 作為集成氮化鎵的準諧振反激變換器,承擔主功率轉換任務,并通過多模式動態調節與頻率抖動技術優化轉換效率與抑制 EMI;SW1608 作為同步整流驅動控制器,可有效降低整流損耗并提升系統能效,同時具備智能導通檢測以防止誤導通;采用兩顆 SW3516P 芯片分別用于管理 USB-A 與兩個 USB-C 輸出口的多協議快充控制,兼容多種充電協議,并通過獨立限流保護確保多口同時輸出時的安全與穩定。

根據相關測試報告,這款方案輸入電壓范圍為 90-264V,頻率 47-63Hz,覆蓋常見電網規格;輸出支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 模式,效率在115V輸入時達 94.06%,230V 輸入時達 94.56%,紋波小于150mV@100V,過流保護、輸出短路保護等安全指標均達標,初級GaN應力最大634V,SR MOSFET 應力最大 81V,EMI 符合EN55032B 標準。

230V輸入 65W滿載輸出 垂直3M

230V輸入 65W滿載輸出 水平3M

SW1188H+SW1608+SW3516P*2

該方案配備兩個 USB-C 接口與一個 USB-A 接口,采用智融科技 SW1188H、SW1608 與 SW3516P 的芯片組合設計。其中,SW1188J 作為集成氮化鎵的準諧振反激變換器,承擔主功率的高效轉換,并通過多模式動態調節與頻率抖動功能優化系統效率、抑制 EMI 干擾;SW1608 作為同步整流驅動控制器,有效降低整流損耗并提升整體能效,同時內置智能導通檢測以防止誤導通;SW3516P 則負責各輸出口的多協議快充管理,支持多種充電協議,為設備提供穩定高效的多檔快充支持,并結合全面的保護機制確保系統的安全性與可靠性。整機三維尺寸為 61.91 × 32.31 × 23.53 mm,重量約 63 g。

根據相關測試報告,這款方案輸入電壓范圍為 90-264V,頻率 47-63Hz,覆蓋常見電網規格;輸出支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 模式,效率在115V輸入時達 93.46%,230V 輸入時達 94.13%,紋波小于150mV@100V,過流保護、輸出短路保護等安全指標均達標,初級GaN應力最大630V,SR MOSFET 應力最大 83V,EMI 符合EN55032B 標準。

230V輸入 65W滿載輸出 垂直3M

230V輸入 65W滿載輸出 水平3M

充電頭網總結

智融科技最新推出的合封氮化鎵 SW1188H / SW1188HS 在繼承前代高集成化優勢的同時,通過降低功率開關導通電阻并優化準諧振控制策略,有效提升了導通與開關損耗性能,改善熱管理表現,進而在保證高功率輸出的前提下實現更小的體積、更輕的重量與更高的功率密度。配套的 SW1608、SW2303/ SW3516P 等外圍芯片與完整的 demo 套件,使得從樣機驗證到量產導入的路徑更加順暢,可有效縮短研發周期并降低工程風險。

從產品實現角度看,SW1188H / SW1188HS 不僅適配 45W—65W 等主流快充檔位的單口與多口方案,還能通過低導通電阻帶來的熱裕量為更高持續功率或更緊湊的散熱方案提供空間;芯片所支持的多模式工作與智能谷底導通技術,則有助于在不同負載工況下兼顧輕載效率與 EMI 表現,滿足實際產品對能效、兼容性與合規測試的要求。

當前合封氮化鎵的快速推進代表了充電器設計正從集成度更高的方向演進,廠商越來越重視通過器件集成度與參考設計來降低 BOM、縮短開發周期并提升產品差異化競爭力。SW1188H / SW1188HS此類高度集成且提供完善生態支持的器件,將進一步促進中小型品牌與代工廠在體積、成本與性能之間取得更優的平衡,從而推動更廣泛的 GaN 應用落地,加速市場上高能效、小型化快充產品的普及。

智融科技為 SW1188H 開發了若干 demo ,可幫助終端廠商快速完成功能驗證并加速量產。下面充電頭網將對此做一番簡要介紹。

智融科技致力于為客戶打造多元化、高性能的產品解決方案,幫助工程師縮短產品研發周期,提升新品的研發效率,助力客戶實現PD快充產品的小巧化以及能效升級,以提升終端用戶的使用體驗。

如需了解更多智融科技AC-DC方案,請聯系銷售經理Amanda Wu。