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如何讓PD快充方案更精簡?

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文章出處:驪微電子責任編輯:電源管理芯片人氣:-發表時間:2018-07-15 10:14
  普通充電器充電接口一般為USB A口,輸出電壓固定為5V,單口輸出電流不超過2.4A,受電網波動影響,持續高壓容易損壞充電器器件,PD快充最大輸出功率不低于18W因此需增加通信模塊,以根據手機指令調整輸出電壓及最大電流限制,同時需采用寬供電范圍、高耐壓、低Rdson 同步整流,以提高功率密度。
  
  PD快充方案技術挑戰:原副邊芯片如何實現寬VDD工作范圍?不同輸出電壓下,如何提高轉換效率、簡化EMC設計?協議芯片的兼容性?
  
  PN8161內部集成了準諧振工作的電流模式控制器和功率MOSFET,專用于高性能、外圍元器件精簡的交直流轉換開關電源。
  
  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反激系統中替代次級整流肖特基二極管。
  
  Q1:如何降低SR電壓應力?  
  CCM模式被限制:啟動瞬態,CCM模式僅存在于SR沒有工作前(輸出電壓低于3V)。正常工作時,PN8161被限制QR/DCM模式,由于不能工作在CCM模式,SR無額外尖峰電壓(反向恢復尖峰或直通尖峰);  
  支持大匝比設計:PN8161內置690V高雪崩智能MOSFET,支持11以上匝比設計,進一步降低SR反壓。
  
  Q2:如何降低EMC設計難度?  
  PN8161 內置頻率抖動模塊,調節Ipk改變導通時間T1和消磁時間T2,從而實現開關頻率fs抖動。
  
  負載越重,抖頻幅度越大,傳導易通過;負載減輕,由于T3增長,抖頻幅度隨之減小,避免音頻噪音。
  
  Q3:如何滿足CoC V5 Tier 2能效?  
  自適應工作曲線:根據輸出電壓調整降頻曲線來.保證系統穩定,同時實現了不同輸出下高工作效率。  
  智能MOSFET:M1電流采樣節省CS電阻損耗;M2功率開關1.6ohmRdson,降低通態損耗;M3高壓啟動移去2顆啟動電阻,滿足30mW待機。  
  高集成度同步整流:11mohmRdson小通態損耗;自適應關斷閾值根據漏源端壓差來自主調節關斷閾值,以減小體二極管導通的時間。 
  
  
  Q4方案如何更安全可靠?
 
  
  Q5方案如何更精簡?  
  1. 原邊芯片PN8161實現SOP8功率集成,節省啟動電阻、CS偵測網絡等外圍;  
  2. 方案僅工作在QR/DCM模式,60V同步整流電壓裕量充足,PN8307H實現SOP8功率集成,簡化應用;  
  3.SSR架構,協議芯片任意搭,百家爭鳴,易實現最簡通信模塊;
  
  PN8307M+ PDPN8161 PD快充方案通過QR-PWM、QR-PFM、Burst-mode的三種模式混合調制技術和特殊器件低功耗結構技術實現了超低的待機功耗、全電壓范圍下的最佳效率,充分保證良好的EMI表現,有效解決了不同輸出電壓下,實現提高轉換效率、簡化EMC設計、簡化環路設計等技術難題,驪微電子廣泛應用于QC3.0充電器及適配器、開放式開關電源等產品中。
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