<meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>

          新聞中心

          EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設(shè)計應(yīng)用 > 可實現(xiàn)高通快速充電QC 3.0的AC-DC適配器方案

          可實現(xiàn)高通快速充電QC 3.0的AC-DC適配器方案

          作者: 時間:2018-08-10 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          如今,智能手機、平板電腦等便攜式設(shè)備隨著用戶的所需而不斷增大屏幕和增多功能,耗電量明顯增加,如何延長電池續(xù)航時間成為工程師需要解決的重要問題。同r,用戶需要快速充電,使電源適配器所需的功率也增加,高通快速充電技術(shù)是應(yīng)此需求而生。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201808/386278.htm

          高通快速充電技術(shù)概覽

          采用傳統(tǒng)的5V輸入電壓充電,由于輸出大電流和線性阻抗產(chǎn)生的壓降限制電池充電IC輸入對輸出電壓余量,且產(chǎn)生更多熱量和能效損失導致手機系統(tǒng)顯著發(fā)熱,而減小輸出電流則需要更長的充電時間。高通快速充電技術(shù)突破傳統(tǒng)5 V充電的限制,減少線路損耗,為電池充電IC提供充足的余量,改善熱性能,實現(xiàn)更高轉(zhuǎn)換能效,大大縮短充電時間。例如,若電纜電阻300 mΩ,便攜式設(shè)備中總電阻300 mΩ,采用傳統(tǒng)的5 V電壓充電,根據(jù)USB電池充電規(guī)范1.2版(USB BC 1.2),Micro USB電纜的最大電流限制在1.8 A,輸入功率為9 W,功耗為(1.8)2 x(0.3 + 0.3)=1.94 W,能效損失達到22%;若采用高通快速充電,將輸入電壓提高至9 V,在相同輸入功率9 W的情況下,輸入電流為1 A,此時功耗僅為12 x (0.3 + 0.3) = 0.6 W,能效損失僅為5 V/1.8 A的1/3,減小發(fā)熱量,且實現(xiàn)更快充電。

          高通快速充電現(xiàn)已升級至QC 3.0,比上一代QC 2.0更進一步提升充電效率和加快充電速度。QC 2.0提供5V、9V、12V和20V四檔充電電壓,QC 3.0則以200 mV為步幅,提供從3.6 V到20 V電壓的靈活選擇。采用高通QC 3.0時,便攜式設(shè)備通過USB接口的D+和D-信號提交電壓選擇請求,在同一時間可能有不規(guī)律的USB數(shù)據(jù)通信。關(guān)于QC3.0支持的總線電壓(VBUS) 范圍,A級為3.6 V至12 V,B級為3.6 V至20 V。QC 3.0在分立模式下等同于QC 2.0,以0 V、0.6 v、3.3 V三級邏輯通過靜態(tài)D+/D- 值選擇VBUS;在連續(xù)模式下,新的QC 3.0以200 mV小步幅增加或降低VBUS,讓便攜式設(shè)備選擇最適合的電壓達到理想充電效率,更具靈活性,其最大負載電流限制為3 A,最高功率可達60 W。

          QC 3.0兼容于先前的QC版本,并可支持最新的USB Type-C接口,其工作原理是:在電源適配器里的次級端需要一個IC經(jīng)由USB電纜來連接高通IC,USB D+和D-用于發(fā)送來自便攜式設(shè)備的信息到適配器,次級端器處理所需的輸出電壓,解碼D+和D-信號信息,請求初級端器通過光耦來調(diào)節(jié)所需的輸出電壓,從而減小損耗,提高充電效率。

          圖1:QC 3.0的工作原理圖

          安森美半導體實現(xiàn)高通QC 3.0的完整方案

          安森美半導體致力于推動高能效創(chuàng)新,是全球電源方案的領(lǐng)袖,為配合新一代快速充電技術(shù),公司推出符合新的高通QC 3.0的適配器方案,支持更小尺寸的適配器,具有能效高、空載待機能耗低等優(yōu)勢,支持高通QC 3.0高壓專用充電端口(HVDCP)A級和B級規(guī)格,和向后兼容舊的QC 2.0協(xié)議,并符合UL認證和歐盟能效標準(CoC V5 Tier-2)要求,提供領(lǐng)先業(yè)界的高能效。該方案集成NCP4371次級端充電器、NCP4308同步整流(SR)控制器和NCP1361/6初級端穩(wěn)流準諧振(QR) PWM控制器。

          其中,NCP4371次級端QC3.0充電控制器支持充電器USB VBUS根據(jù)手機或便攜式設(shè)備的需求而變化,為優(yōu)化電池充電時間,USB VBUS可在3.6 V-20 V以分立步幅配置,兼容USB BC 1.2,提供+/-3%的恒壓和恒流調(diào)節(jié),內(nèi)置可配置的功率限制功能,具備內(nèi)部或外部放電功能選擇,軟短路限流降至VBUS = 2.2 V,外部元件少,無需次級端并聯(lián)穩(wěn)壓器如TL431,就能實現(xiàn)一個充電器設(shè)計,節(jié)省了成本和所需空間。

          圖2:NCP4371應(yīng)用原理圖

          需要注意的是,NCP4371支援恒定功率和恒定電流模式。一般而言,USB Type-A的最大電流為1.5 A至2.0 A, Type-C的最大電流為3.0 A或5.0 A。在恒定功率模式下,如果降低輸出電壓,必然導致輸出電流增加,進而產(chǎn)生更多損耗,因而我們必須限制恒定功率模式下的最大電流。NCP4371功率選擇A針對采用QC 3.0 A級的小功率應(yīng)用,并定義了5條電流限制曲線,功率選擇B適用于QC 3.0 A級和B級的大功率應(yīng)用,并定義了8條電流限制曲線,這樣最大輸出電流可被限制到期望值,功率選擇C則無功率限制。在具體設(shè)計中,需根據(jù)實際需要,選擇NCP4371的不同版本:首先選擇所需的功率限制,然后從“RSENSE vs. POUT 圖”中選擇電流檢測電阻值,最后使用電流限制選型圖選擇電流限制器件代碼。

          圖3:RSENSE vs. POUT 圖及電流限制選型圖

          NCP1361是針對混合架構(gòu)(PSR=CC; TL+Opto=CV)配置的初級端穩(wěn)壓和穩(wěn)流器。它工作在準諧振峰值電流模式,采用頻率鉗位控制(80 kHz或110),輕載模式下提供固定峰值電流和深度頻率反走,采用初級端穩(wěn)流,而無需次級反饋回路,減少外部元件,節(jié)省占板空間,啟動時間少,實現(xiàn)高平均能效和低待機能耗。準諧振模式的優(yōu)勢在于,谷底鎖定防止帶噪聲的谷跳,而谷底開關(guān)提升能效。

          圖4:NCP1361典型應(yīng)用電路

          NCP4308同步整流控制器則作為實現(xiàn)高功率密度的一個選擇,具有高灌電流和驅(qū)動電流(8 A 灌電流 / 4 A 驅(qū)動電流),通過減少交叉導通提升正常模式能效,無需輔助電源繞組,提供寬電源電壓范圍,電流檢測引腳高達100 V,具備超快關(guān)斷觸發(fā)、可調(diào)節(jié)的最小導通/關(guān)斷時間、自適應(yīng)門極驅(qū)動、精密的真正的零電流檢測(ZCD)、低啟動電流和低待機電流,帶輕載和空載模式,用于10-30 W充電器。

          能效測試

          在安森美半導體的QC 3.0快速充電器評估板端,通過USB連接器測得該方案在5 V輸出時的待機能耗低于75 mW,在5 V、9 V、12 V輸出時的能效最高可接近90%,紋波和噪聲小于80 mV,電壓和電流調(diào)節(jié)精度達到+/-5%,啟動時間小于1.5 秒,并且提供極佳的共模噪聲抑制、抗電磁輻射(EMI)傳導干擾和輻射干擾。

          總結(jié)

          快充技術(shù)有效地解決了智能手機和平板電腦等便攜式設(shè)備在續(xù)航時間方面的瓶頸問題,正迅速獲得便攜式廠商的認可和消費市場的極大關(guān)注。安森美半導體實現(xiàn)高通QC 3.0的方案提供從3.6 V至20 V更靈活的電壓選擇,優(yōu)化充電時間,可理想地實現(xiàn)平滑的電壓轉(zhuǎn)換,在各種負載條件下都提供高能效,還有助于節(jié)省成本和所需空間,并向后兼容QC 2.0協(xié)議,同時符合UL認證和CoC V5 Tier-2等歐盟能效標準要求。



          關(guān)鍵詞: 控制 AC-DC

          評論


          相關(guān)推薦

          技術(shù)專區(qū)

          關(guān)閉
          看屁屁www成人影院,亚洲人妻成人图片,亚洲精品成人午夜在线,日韩在线 欧美成人 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();