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如何让PD快充方案更精简?

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文章出处:骊微电子责任编辑:电源管理芯片人气:-发表时间:2019-06-14 09:37
  普通充电器充电接口一般为USB A口,输出电压固定为5V,单口输出电流不超过2.4A,受电网波动影响,持续高压容易损坏充电器器件,PD快充最大输出功率不低于18W因此需增加通信模块,以根据手机指令调整输出电压及最大电流限制,同时需采用宽供电范围、高耐压、低Rdson 同步整流,以提高功率密度。
  
  PD快充方案技术挑战:原副边芯片如何实现宽VDD工作范围?不同输出电压下,如何提高转换效率、简化EMC设计?协议芯片的兼容性?
  
  PN8161内部集成了准谐振工作的电流模式控制器和功率MOSFET,专用于高性能、外围元器件精简的交直流转换开关电源。
  
  PN8307H包括同步整流控制器及高雪崩能力功率MOSFET,用于在高性能AC/DC反激系统中替代次级整流肖特基二极管。
  
  Q1:如何降低SR电压应力?  
  CCM模式被限制:启动瞬态,CCM模式仅存在于SR没有工作前(输出电压低于3V)。正常工作时,PN8161被限制QR/DCM模式,由于不能工作在CCM模式,SR无额外尖峰电压(反向恢复尖峰或直通尖峰);  
  支持大匝比设计:PN8161内置690V高雪崩智能MOSFET,支持11以上匝比设计,进一步降低SR反压。
  
  Q2:如何降低EMC设计难度?  
  PN8161 内置频率抖动模块,调节Ipk改变导通时间T1和消磁时间T2,从而实现开关频率fs抖动。
  
  负载越重,抖频幅度越大,传导易通过;负载减轻,由于T3增长,抖频幅度随之减小,避免音频噪音。
  
  Q3:如何满足CoC V5 Tier 2能效?  
  自适应工作曲线:根据输出电压调整降频曲线来.保证系统稳定,同时实现了不同输出下高工作效率。  
  智能MOSFET:M1电流采样节省CS电阻损耗;M2功率开关1.6ohmRdson,降低通态损耗;M3高压启动移去2颗启动电阻,满足30mW待机。  
  高集成度同步整流:11mohmRdson小通态损耗;自适应关断阈值根据漏源端压差来自主调节关断阈值,以减小体二极管导通的时间。 
  
  
  Q4方案如何更安全可靠?
 
  
  Q5方案如何更精简?  
  1. 原边芯片PN8161实现SOP8功率集成,节省启动电阻、CS侦测网络等外围;  
  2. 方案仅工作在QR/DCM模式,60V同步整流电压裕量充足,PN8307H实现SOP8功率集成,简化应用;  
  3.SSR架构,协议芯片任意搭,百家争鸣,易实现最简通信模块;
  
  PN8307M+ PDPN8161 PD快充方案通过QR-PWM、QR-PFM、Burst-mode的三种模式混合调制技术和特殊器件低功耗结构技术实现了超低的待机功耗、全电压范围下的最佳效率,充分保证良好的EMI表现,有效解决了不同输出电压下,实现提高转换效率、简化EMC设计、简化环路设计等技术难题,骊微电子广泛应用于QC3.0充电器及适配器、开放式开关电源等产品中。
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