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          引領充電新風尚:瑞薩以低成本實現(xiàn)100W/140W電源適配器方案

          作者: 時間:2024-08-30 來源:瑞薩電子 收藏

          如今,移動設備已經(jīng)成為人們?nèi)粘I詈凸ぷ髦胁豢苫蛉钡拇嬖凇H欢?,隨著設備種類和功能不斷擴展,其充電需求也變得日益復雜化和多樣化。在這種背景下,為突破傳統(tǒng)充電器在功率輸出、兼容性和便攜性等方面的挑戰(zhàn),-C和 技術應運而生,它憑借出色的充電效率與小巧輕薄的外形,革新了電子設備的充電體驗。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202408/462522.htm

          基于-C接口和USB 技術,瑞薩推出100W/140W方案。該方案實現(xiàn)了低成本的單端口和雙端口USB-C和USB 3.1設計,具有5-20V/5A 100W雙輸出或5-28V/5A 140W單輸出,能夠滿足市場中大部分移動設備的快充需求。

          100W方案

          在100W的電源適配器方案中,采用了TP65H150G4LSG功率器件、數(shù)字離線PWM控制器iW3627、光耦合隔離器PS2381-1、數(shù)字同步整流控制器iW610、同步降壓PWM控制器ISL8117以及協(xié)議IC iW780。

          系統(tǒng)框圖

          圖片.png

          TP65H150G4LSG是一款采用DFN8*8封裝的氮化鎵FET,耐壓為650V,瞬態(tài)耐壓為800V,導阻為150mΩ,柵極支持18V耐壓,具備極低的反向恢復電荷,并能減小開關損耗。iW3627內(nèi)部采用先進的數(shù)字控制技術,支持常見的單級隔離和非隔離拓撲結構(降壓、降壓-升壓或反激式),可用作固態(tài)照明(SSL)應用的前端或獨立電源。

          PS2381-1是一款光耦合隔離器,其將砷化鎵發(fā)光二極管和NPN硅光電晶體管集成在塑料4-LSOP長扁平封裝中,該封裝具有屏蔽效果,可隔絕環(huán)境光,非常適用于高密度應用。

          在同步整流控制器的選擇上,本方案選用的iW610適用于所有瑞薩AC/DC轉(zhuǎn)換器和任何反激式轉(zhuǎn)換器拓撲,包括在DCM和CCM模式下運行的準諧振(QR)、零電壓開關(ZVS)和有源鉗位反激式(ACF)拓撲結構。iW610可與諧振LLC轉(zhuǎn)換器配合使用,該裝置可在低側或高側配置下運行,無需外部輔助繞組。同時,可靈活配置整流器和磁性元件,用于反激式設計,并且不會在高側配置中使用時增加成本。

          本方案具有兩個輸出端,分別由兩個同步降壓PWM控制器ISL8117以及一個協(xié)議IC iW780組成。其中,ISL8117采用谷值電流調(diào)制技術,以最少的組件數(shù)量實現(xiàn)輕松的電源設計,并提供全面保護,防止意外事件發(fā)生。ISL8117具有可編程軟啟動和使能功能,且配備電源良好指示器,便于實現(xiàn)電源軌排序和其他內(nèi)部管理要求。

          iW780是一款AC/DC二次側控制器產(chǎn)品,支持業(yè)內(nèi)多種D+/D-快充協(xié)議,其將二次側環(huán)路調(diào)節(jié)控制器、接口協(xié)議控制器、USB VBUS驅(qū)動器集成到單個IC中。并且此IC具有用于多種協(xié)議的內(nèi)部MCU和硬件接口,允許對支持快充或D+/D-協(xié)議的移動設備(MD)進行快速充電,并自動區(qū)分不同的協(xié)議。iW780位于交流/直流電源的次級側,允許為多級輸出電壓和電流配置適配器。

          140W電源適配器方案

          在140W的電源適配器方案中,則采用TP65H150G4LSG功率器件、PFC控制器R2A20133DSP、數(shù)字AC/DC控制器iW9801、光耦合隔離器PS2381-1、數(shù)字同步整流控制器iW610以及協(xié)議IC iW780。

          系統(tǒng)框圖

          圖片.png

          R2A20133DSP采用臨界傳導模式進行功率因數(shù)校正,通過零電流開關實現(xiàn)高效率和低開關噪聲。由于零電流通過GND電流檢測,因此無需ZCD輔助繞組。并且R2A20133D內(nèi)置反饋回路開路檢測、雙模過壓保護和過流保護功能,只需很少的外部元件即可構成高可靠性的電源系統(tǒng)。

          iW9801集成瑞薩電子的專利自適應零電壓開關(ZVS)技術,可為智能手機、平板電腦、筆記本電腦、電動工具和其他便攜式產(chǎn)品提供超小型、輕便、低成本且易于攜帶的電源。該設備工作在高開關頻率下,因此變壓器和無源器件的體積更小,并支持帶可編程電源的USB Power Delivery 3.0及其他RapidCharge協(xié)議,輸出功率高達100W。

          在這個快節(jié)奏的時代,移動設備的充電需求正以前所未有的速度增長。瑞薩電子敏銳地捕捉到了這一市場趨勢,推出了基于USB-C接口和USB PD技術的100W/140W電源適配器方案。這不僅是對傳統(tǒng)充電器的有力革新,更是對未來充電體驗的一次深刻預見。通過這些低成本、高效率的解決方案,瑞薩電子將推動充電技術邁向更加便捷、高效的未來。



          關鍵詞: USB PD 電源適配器

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