2022年8月16日,2022(夏季)亞洲充電展在深圳成功舉辦,展會同期還舉辦了2022(夏季)USB PD&Type-C亞洲大會,并邀請了17位行業大咖現場與大家探討USB PD&Type-C的應用與未來發展,為大家分享最新的第三代半導體技術以及高效率快充電源解決方案。

晶豐明源半導體 AC-DC事業部、快充產品技術市場經理 沈鴻云發表了《晶豐明源USB-PD產品介紹》為主題的演講,演講主要內容為晶豐明源新推出的一系列快充產品,并對晶豐明源公司進行了介紹。

晶豐明源于2008年成立于上海,是首家科創板上市的電源管理類芯片設計公司(股票代碼:688368)。總部位于上海,在杭州、成都、南京和深圳設有研發中心,在蘇州、廈門、中山、青島等地設有銷售和技術支持中心。晶豐明源是LED照明驅動IC細分市場龍頭,市場占有率全球領先。近年來公司積極拓展業務,全面布局中高端芯片市場。

針對快充應用,晶豐明源推出了基于光耦反饋的快充產品和磁耦通信的快充產品,其中光耦反饋的初級芯片內置650V耐壓的MOS管,內部集成高壓啟動,待機功耗小于75mW,滿足六級能耗要求。支持CCM和DCM工作模式,能夠在低壓和高壓均保持較高的效率,支持18~25W快充應用。芯片內置過載保護和恒功率保護。

晶豐明源還推出了內置IGBT結構復合功率開關管的BP87112,支持全電壓輸入下20W功率,支持恒功率輸出,支持輸出電壓過壓和欠壓保護功能,支持過溫降功率,支持CCM和DCM工作模式,具有超高的性價比。

同時晶豐明源還推出了適配兩款初級芯片應用的BP62110系列同步整流控制器,采用SOT23封裝,超小體積。芯片具備10nS超短關斷延遲,VD腳具有120V高耐壓優勢,可以通過Slew腳斜率檢測調整,防止誤導通。支持CCM&DCM和QR工作模式,滿足快充充電器應用。

同時基于BP62110同步整流控制器,晶豐明源還推出了三款內置同步整流管的同步整流芯片,分別為BP6211B/C/M,BP6211B和BP6211C內置60V耐壓同步整流管,BP6211M內置100V耐壓同步整流管,支持正端和負端應用。通過使用BP87112和BP6211B兩顆高集成芯片,搭配協議芯片,可以實現超高性價比的QC3.0快充適配器應用。

晶豐明源在本次展會上重點介紹了新推出的磁耦通信的快充產品,磁耦通訊具有速度快,低功耗,高可靠性,壽命長等諸多優勢,適合高可靠性和高效率開關電源應用,避免光耦老化帶來的電壓漂移。

晶豐明源磁耦BP818圖片特寫,與光耦外觀相同。

晶豐明源BP87422是一顆低頻磁耦的初級主控芯片,內置IGBT結構的復合開關管,支持高壓直驅,無需輔助供電,無VCC電容,待機功耗小于75mW,實測230Vac待機功耗小于50mW,滿足六級能效,外圍精簡,具有超高性價比。

晶豐明源專利的磁耦通訊反饋元件BP818,與光耦外觀相同,已經通過了全球安規認證。BP432B是一顆副邊磁耦反饋控制器,芯片內部集成恒壓控制和磁耦發射單元,芯片采用ACOT控制算法,具有超快速的動態響應。BP432B采用SOT23-6封裝,整體方案滿足20W超高性價比應用。

晶豐明源推出的BP87516是一顆內置高壓MOS的初級主控芯片,使用輔助繞組供電可以將待機功耗降低到10mW以下,實測230Vac輸入時,待機功耗僅為8mW。并采用ESOP-10封裝加強散熱。與之搭配的BP432B支持精確的輸出過壓和欠壓保護,并內置輸出過壓放電功能,適合35W以內PD快充應用。

在展會上,晶豐明源還帶來了一款高頻磁耦方案,原邊控制器集成高壓啟動和X電容放電功能,并集成了GaN和MOSFET驅動器,支持140KHz工作頻率,內置超寬Vcc電壓供電模塊,副邊控制器采用QFN4*4封裝,內部集成同步整流控制器,支持恒壓恒流和恒功率輸出,恒壓精度達到10mV,恒流精度達到20mA。副邊芯片支持I2C通信,可通過I2C接口進行電壓電流調整,并可以實現副邊控制器工作狀態實時測量和播報。

原邊控制器支持輸入過壓和欠壓保護,并且支持Vcc供電的過壓和欠壓保護,集成電流取樣電阻開路和短路保護,集成LPS限流保護,降低系統的整體成本。芯片內部還集成過溫保護,集成磁耦通訊模塊開路和短路保護。

副邊控制器支持精確的過壓和欠壓保護,內置同步整流管短路保護,具備I2C通訊異常保護,內置過溫保護功能,支持外置NTC過溫保護,支持溫度上報,并集成輸出短路保護和VBUS MOS前后電容的放電功能。

副邊的控制器內部還集成了強大的寄存器,支持輸出電壓設定,輸出過壓保護點設定,支持輸出欠壓保護設定,支持10mV/Step調整精度。恒流值設定和恒功率拐點設定也支持I2C設定,支持I2C讀取工作狀態。

晶豐明源展出了一款33W的PD快充應用實例,這款方案支持85~264Vac輸入,輸出支持5V3A,9V3A,15V2A,20V1.5A,支持PPS3.3~11V3A輸出。方案采用BP87526+BP62610+BP818芯片方案。在90Vac輸入時,滿載效率高于90%。

這款33W快充方案采用兩塊PCB焊接組成,協議芯片和磁耦控制芯片焊接在垂直小板上。

PCB背面焊接整流橋,初級主控芯片,磁耦和同步整流管。

另外一款是晶豐明源推出的65W快充應用方案,這款方案支持85~264Vac輸入,輸出支持5V3A,9V3A,15V3A,20V3.25A,支持PPS3.3~11V6A輸出。這款方案支持10mV/Step精度的電壓調整,并支持20mA/Step的高精度電流調整。

PCBA使用兩塊PCB焊接組成,變壓器包裹膠帶絕緣,空間利用率高,體積小巧。

方案側面的小板焊接協議芯片和輸出接口以及整流橋。

底部小板焊接初級芯片和同步整流管。

BP87618是一顆內置氮化鎵的合封芯片,采用ESOP-10封裝,空載待機功耗在全電壓范圍內小于30mW,65W輸出下,230Vac輸入轉換效率達到94.3%,在115Vac輸入時轉換效率達到93.9%,適合小體積快充應用。

晶豐明源已經推出了包括光耦反饋的低頻CCM/DCM方案,支持18~25W輸出功率。磁耦反饋包括低頻和高頻兩種,其中低頻磁耦反饋的方案可以支持20~35W應用,工作頻率為65KHz。高頻磁耦方面包括內置MOS的BP87526+BP62610方案,支持30~35W功率,內置GaN的BP87616+BP62610的30~35W方案,以及BP87618+BP62610的65W方案,還有BP87610磁耦控制器,直驅GaN,可支持65W以上功率。

充電頭網總結

在本次亞洲充電展上,晶豐明源展出了多款USB PD快充方案,根據不同功率具有多種選擇,具有超低待機功耗和外圍精簡的優勢,能夠滿足不同功率段快充適配器應用。晶豐明源發揮自身優勢,專注于芯片設計,實現了效率與成本的優化。

磁耦反饋引入到快充電源,可以實現更快速,更可靠以及更低待機功耗的電源設計,搭配晶豐明源新推出的合封氮化鎵芯片以及高集成電源芯片,可以輕松的實現低待機功耗,高可靠性的電源設計。芯片組具備豐富的保護功能,能夠滿足廠商對于高效率,高性能,小體積的追求,同時極具成本優勢。