在快充配件產品供大于求的市場環境下,價格便成為了很多產品的競爭力之一。在保證性能的前提下,廠商對產品成本把控就越來越嚴格,特別是在小功率充電器中,成本精細化程度可以說是分厘必究。這時就只能通過技術創新、提升工藝來滿足成本要求。

亞成微電子早在去年的2018(冬季)中國USB PD快充產業高峰論壇上,就提出了芯片級的解決方案,并推出了采用自供電雙繞組創新技術(VCC自供電技術、無需VCC輔助繞組及其相關整流電路)的PWM電源芯片RM671x系列。

而在剛結束不久的2019(秋季) USB PD&Type-C亞洲展上,亞成微特對其多款成熟的自供電雙繞方案進行了介紹(新一代快充PWM控制技術——Self-powered to Eliminate Auxiliary Winding),目前充電頭網已經拿到了亞成微RM6715S用于18W QC3.0/PD3.0快充充電器參考設計,下面就為大家帶來這款產品(RM6715S用于18W QC3.0)的詳細介紹。

一、亞成微RM6715S用于18W QC3.0快充參考設計外觀

充電器采用黑色PC材質外殼,搭配歐規插腳。由于這款充電器為參考設計,所以機身上未絲印產品參數信息。

機身主體圓潤,輸出USB-A接口居中設計,搭配藍色膠芯;輸出面采用點陣修飾,邊緣使用高光圓角處理。

因為充電器搭配的是歐規插腳,所以整體比蘋果18W充電器稍微長一點。

充電器凈重約為46g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT001檢測充電器的輸出協議,顯示支持APPLE 2.4A、USB DCP、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP等協議。

使用這款充電器給華為Mate 20 Pro充電,電壓9.04V,電流1.53A,充電功率約為13.84W,支持快充。

給小米9手機充電,顯示充電電壓8.64V,電流1.85A,充電功率約為16W,支持快充。

繼續給三星S10+充電時,顯示電壓9.04V,電流1.6A,充電功率14.48W,支持快充。

二、亞成微RM6715S用于18W QC3.0快充充電器參考設計拆解

打開充電器外殼,取出內部PCBA模塊。

PCBA模塊正面靠近輸出接口的位置印有REACTOR的logo。PCBA模塊輸入端采用兩根彈片與AC插腳接觸取電,居中設置了一顆延時保險絲。輸入濾波采用的兩顆400V 15μF的鋁電解電容,因PWM芯片供電電容靠近AC金屬彈片,所以二者之間PCB板采用鏤空處理,并增加了絕緣檔板設計。

輸入端保險絲3.15A 250V。

從側面來看,兩顆電解電容之間設有一個工字電感,初次級之間為輸出抗干擾Y電容。

輸出抗干擾Y電容。

輸出端USB-A母座立式安裝,旁邊設有一顆固態電容,用于輸出濾波。變壓器旁邊PCB板采用鏤空處理,并同樣增設塑料檔板,加強初、次級之間的絕緣。

輸出端濾波電容規格16V 820μF。

PCBA背面控制電路給人的第一感覺便是設計非常簡潔,貼片元器件很少。整塊PCB板除了輸入端整流橋和初次級之間的光耦反饋元件之外,僅有三顆控制芯片和極簡的外圍。

亞成微18W自供電雙繞組快充方案的初級主控外圍器件數量比常規快充方案減少了70%(減少了12顆電阻和6顆貼片電容,變壓器去掉了VCC 繞組),PCB板的尺寸也更加小巧,更適合小體積充電器的開發。

初級PWM主控芯片采用亞成微RM6715S,這是一種自供電雙繞組離線式開關電源管理芯片,內置高壓 MOSFET及電流模式 PWM+PFM 控制器, 滿足六級能效標準。同時,RM6715S內置高壓啟動電阻,專利技術為VCC供電,無需外部輔助繞組,節約設計成本。

RM6715S芯片內置多種工作模式,在輕載情況下,芯片進入Burst mode模式,消除變壓器的音頻噪音,提高轉換效率;在待機模式下,電路進入打嗝模式,有效降低電路的待機功耗。內部集成斜坡補償模塊,有利于CCM模式下系統閉環反饋回路的穩定性,減小了輸出紋波電壓。此外,芯片內部還集成多種異常狀態保護功能,在電路發生異常時,芯片進入保護狀態并自動重啟檢測, 異常解除,恢復正常輸出。

次級同步整流芯片同樣來自亞成微電子,型號RM3403SH。該芯片內部集成同步整流MOS管,集成度同樣很高,并支持DCM、CRCM、CCM和準諧振等多種工作模式。

亞成微RM3403SH規格資料。

絲印FT45VN的六角芯片為天鈺科技FP6601Q,在QC3.0快充充電器中能見度很高。

輸入端整流橋。

橫跨在初級和次級之間的EL億光光耦。

充電器全部拆解完畢。

充電頭網拆解總結

RM6715S用于18W QC3.0 參考設計的最大特點就在于電路精簡,整塊PCB板背面的控制電路部分設計非常簡單。這主要體現在初級部分,PWM主控芯片RM6715S不僅內置MOS,內置高壓啟動電阻,還采用了亞成微電子專利的VCC自供電技術,成功省去了主控芯片外圍VCC輔助繞組及其相關整流電路。在18W快充產品的設計中,簡化了PCB板layout難度,使產品易于量產,同時也降低產品開發成本和BOM成本,讓產品更具性價比。

相關閱讀:

新一代快充PWM控制技術——Self-powered to Eliminate Auxiliary Winding
2018(冬季)中國USB PD快充產業高峰論壇PPT下載:亞成微電子