2023年3月14日,2023(春季)全球快充產業峰會在深圳福田會展中心7號館如期舉行,此次峰會旨在為產業鏈企業搭建一個新品發布、技術交流的平臺,同時也為行業從業人員提供一個了解快充產業最新資訊的窗口,從而助推行業的發展。
此次大會邀請了多位相關行業的知名企業代表進行演講,進行全方位的展示與現場面對面的交流,以推動快充行業的跨界融合和多方互動。

此次大會上,杰華特微電子股份有限公司資深技術市場&FAE經理張坤先生發表了《杰華特不對稱半橋 JW1556 和半橋氮化鎵 JW1568K for USB-PD3.1 應用方案介紹》演講。

張坤先生演講JW ACDC Roadmap、AHB&LLC 拓撲應用對比、135W AHB DEMO三方面進行。

杰華特近幾年不斷研發、設計、生產新的產品來滿足行業內不同客戶的需求。
在氮化鎵應用上面,JW1515HA是一款采用E-Mode氮化鎵直驅控制器,在此基礎上合封260mΩ等多種產品,已經在市場上得到廣泛應用。JW7721X系列產品是60-100V/10mΩ的同步整流合封控制器,應用在40W以下小功率產品,而JW7726B/BH一款同步整流控制器,應用在40W以上的產品當中。
從2022年開始,氮化鎵產品開始普遍應用到低功率產品上。杰華特基于JW1515HA的控制器上合封800mΩ GaN來應用到長期工作在25W的產品上,而JW1566CD 應用在20-25W的充電頭市場上。
JW1556/1556B,這是杰華特研發的不對稱半橋控制器,其中JW1556B是針對peak load(峰值功率)做的型號,應用在需要1-2倍峰值功率的PC筆記本市場;針對AHB一些空間更加mini小型化的產品,杰華特推出了JW1568K這款合封2顆220mΩ的半橋氮化鎵功率器件。
JW1571、JW1572是兩款PFC控制器,JW1572相對于JW1571的區別,環路補償補償外置,改善動態響應

在硅應用上面,JW1520A/B適用于10W-18W 充電器和適配器,JW1513A可以支持到 20W合封的產品;JW1512B是6 PIN的一款控制器;JW7726BL中L是代表低頻版本,適用于主控頻率不高的SR應用;JW1518L是杰華特今年推出的一款新產品,也是一款定頻產品,主要應用在家電和電視應用;JW1516是高壓 GaN 直驅和 Si MOS 的SSR控制器;而JW1519是杰華特今年主推的產品,主要特色是低壓工作在CCM,高壓工作在QR Mode ,并具備 Peak Load 功能。

AHB拓撲現在能廣泛應用在很多的多口應用和單C、PD3.1應用,是因為其擁有多種特點。
- AHB拓撲不對稱半橋里面的變壓器勵磁電感和諧振電容器均參與存儲能量。與反激式轉化器相比,尺寸會縮小部分;
- AHB結合了反激變換器及不對稱半橋的優點,利用勵磁電流實現開關管ZVS的同時,利用諧振電流實現了次級整流二極管額定ZCS;
- AHB適合寬電壓輸出,相比LLC拓撲,在PD快充等輸出電壓變化范圍寬的應用優勢巨大,成本優勢大
- AHB開關頻率限制在相對較小范圍,對EMI濾波器的設計十分有益;
- AHB是適合應用于高功率密度和具有成本效益的拓撲。

在PD3.1應用中,如果使用LLC拓撲,需要增加高壓Buck或者低壓Buck才能滿足5-28V,PD3.1 140W輸出的需求,不僅損失效率而且非常占體積,無法實現最優的Mini小型化設計;而且還需要額外增加漏感或者使用帶氣槽的骨架來實現諧振,也是非常占體積,阻礙實現最優Mini小型化設計的目的。
如果使用AHB拓撲,不需要額外增加任何線路就能滿足5-28V寬范圍輸出,實現小體積高效率的Mini小型化設計。

此外如果使用LLC拓撲,當C1、C2、C3、A1口同時輸出5V時,Vo電壓需一直保持在22V或者29V,Buck線路效率低,而且溫升高 ,并且待機空載時,PFC沒有辦法關閉,待機功耗會升高。
使用AHB拓撲,當C1、C2、C3、A1口同時輸出5V時,可通過MCU調整,讓Vo跟隨輸出電壓,讓Buck線路實現最高效率,降低溫升,并且在待機時候可關閉PFC,降低待機功耗,并滿足節能要求。

針對AHB拓撲,杰華特做了個Demo測試。在重載情況下(ZVS狀態)能實現絕對零電壓開通,大大提高效率,并且具備X-cap放電、高壓啟動等功能,各種保護功能也非常完善,適用于65-240W的PD快充方案。

這款Demo里面除了AHB控制器外合封了兩個220mΩ的Half-Bridge GaN,實現更優的Mini小型化設計,適用于90-180WPD快充。

這款是杰華特135W DEMO ,其中PFC控制器是JW1572,AHB控制器是JW1556,SR控制器是JW7726BL,經過測試其在90V輸入時候效率能達到93.3%,在230V輸入時候效率能達到96%。市面上LLC拓撲大概的工作效率在高壓段的時候是90%-96.5%,AHB拓撲在重載時候的效率比對來說已經跟LLC拓撲沒有太大差別。

從AHB測試效率圖可以看到,在115V輸入,20V輸出的情況下,AHB拓撲的效率在94%左右;在230V輸入,20V輸出的情況下,AHB拓撲的效率在96%左右,其余輸出功率的效率也基本大于90%。

在PC應用上,AHB拓撲在輕載功耗表現相當不錯,在20V 0.25W功耗條件下測試,當處于115V輸入的情況下,輕載效率大約為54.9%;處于230V輸入的情況下,待機功率大約為54.7%,都高于標準的52%。
AHB拓撲待機功率表現也非常優秀,處于115V輸入的情況下,待機功率大約為50mW;處于230V輸入的情況下,待機功率大約為68mW,遠小于標準的100mW。

跟Apple方案進行比對,在20V輸出的情況下,滿載功率會高0.4-0.5%,原因是Apple方案里面加了高壓Buck;但在低壓情況下會比蘋果略遜色一籌,是因為Apple方案里面輸入整流器加了active bridge功能。

AHB拓撲在輸出為115V情況下,在20V5A、15V3A、9V3A的輸出效率上基本都優于LLC拓撲,在5V3A這種低功率輸出效率上與LLC拓撲各有高低。

同樣AHB拓撲在輸出為230V情況下,在20V5A、15V3A、9V3A的輸出效率上也基本都優于LLC拓撲,不過在5V3A這種低功率輸出效率上略遜色LLC拓撲。
杰華特微電子成立于2013年,是一家快速成長的高性能模擬和數模混合半導體供應商。自成立以來,公司始終致力于提供高集成度、高性能與高可靠性的電源管理等芯片產品,為客戶提供一站式采購服務。目前,公司擁有廣泛的產品組合,涵蓋DCDC、ACDC、 BMS、電池管理等產品線,應用范圍涉及汽車電子、通訊電子、計算和存儲、工業應用、消費電子等眾多領域。


http://m.xtzz.cc/







