【上海贝岭】功率器件 & 电源IC在PD快充中的应用
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USB-PD，英文全称为USB Power Delivery，是USB的标准化组织USB-IF推出的一个快速充电的标准。经过近7年时间的发展与更新，如今的USB PD快充协议已经由最初的1.0版本、2.0版本、3.0版本发展到PPS(Programmable Power Supply)，现在又推出了最新的3.1版本。目前为止，我们现有的使用消费类产品大部分停留在USB-PD 3.0的时代。
接口方面，当下USB-C即type C接口以其正反插即可、可通大电流的同时还能实现数据传输的优势稳居市场占有量最大。
从2010年到2021年，快充技术整体上基本经历了4次大的变更，功率从7.5W到最大可实现240W的功率等级。
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传统的手机充电器采用的是PSR反激电路，这种充电器的电路是最早研发被采用的，目前市场上15W以下的充电器大多也采用这种方案，相对于SSR来讲，PSR反激电路主要有以下优缺点：
优点：PSR 省掉了光耦、431 及它们周边元件，所以体积可以做得更小，价格更便宜；
缺点：PSR采用原边辅助绕组作为采样电压，由于变压器工艺、输出二极管的一致性、输出寄生电阻等因素，导致 PSR 输出精度较低，一般只用在小功率电源上（15W 以内）。
PSR反激电路
相对来讲，SSR电路较PSR电路要复杂一点，主要优缺点如下：
优点：由于采用的是副边反馈，所以反馈的速度比较快，精度更准确，使得电路的稳定性更高，动态响应速度更快，输出电压电流精度高，可应用的领域更多；
缺点：由于反馈控制要更快更精准，采用了光耦和431,使得电路板上元器件的成本增加。
SSR反激电路
现在的手机充电器电路方案：SSR反激电路+协议输出可调组成的电路。下图为目前市场上流通的带有协议的充电器采用的方案，也是目前市场上采用量最大的方案，输出功率从18W-120W不等；目前最新的充电器功率240W,后续也将大批量投入市场。
优点：输出功率随着手机和充电器的协议可以进行调节，而且输出稳定，采用MOS管用来同步整流大大减小了整流时的损耗，输出VBUS MOS管可及时对输出进行保护和调节，安全性高；
缺点：元器件多，成本高。
SSR反激电路+协议组合电路
现状较少但是未来有一定发展趋势的手机充电器电路方案：PFC+SSR反激电路+协议输出可调组成的电路。图中这种方案目前市场上流通量较少，但必定是未来发展趋势，这种手机充电器的功率一般是≥100W时才会采用这样的方案，后续随着充电器功能功率不断加大，这种方案采用的会更多。
优点：增加了PFC电路，使功率因数增大，在同等方案下充电器功率可以做得更大。
缺点：元器件多，成本高。
PFC+SSR反激电路+协议组合电路
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ME8138: 高性能电流模式 GaN驱动控制器
应用场合：
应用于PD快充、适配器、充电器、开放式电源
ME8138亮点
➢内置650V 800mΩ氮化镓
➢超宽VDD供电范围9.6V-80V
➢待机功耗<75mW
➢软启动 自适应软驱动
➢频率抖动和峰值电流抖动
➢轻载打嗝模式及噪音优化
➢前沿消隐
➢内置斜坡补偿
➢OCP、OLP、UVLO、VDD-OVP、OTP、LEB、CS-SCB等
➢SOP8封装
ME8131: 高性能电流模式PWM驱动控制器
应用场合：
应用于PD快充、适配器、充电器、开放式电源
ME8131亮点
➢低启动电流,待机功耗<75mW
➢超宽VDD供电范围 9.6V-80V
➢恒功率控制
➢软启动、自适应软驱动功能
➢频率抖动和峰值电流抖动
➢轻载打嗝模式及噪音优化
➢前沿消隐
➢内置斜坡补偿
➢OCP、UVLO、VCC-OVP、OTP、LEB、CS-SCB等
ME8128: 高性能离线QR GaN反激变换器
应用场合：
应用于PD快充电源、适配器等反激式开关电源
ME8128亮点
➢合封 480mΩ/650V 氮化镓
➢准谐振QR模式
➢最高支持170KHz工作频率
➢软启动、低启动电流和静态工作电流
➢频率抖动和峰值电流抖动
➢轻载打嗝模式及噪音优化
➢OCP、OLP、UVLO、VCC OVP、OTP、LEB、CS-SCB、输入过欠压自恢复保护Brown out等
➢ESOP8、
DFN8L (5*6*0.85-1.27)封装
ME841X:同步整流控制器 & 转换器
应用场合：
应用于PD快充电源、充电器、适配器等反激式开关电源
ME841X亮点
➢外推MOS和 内置80V/ 100 MOS
➢支持反激应用 低待机功耗
➢兼容CCM\DCM\ QR\CrCM工作模式
➢驱动电压动态调整控制
➢集成150V高压检测和高压供电
➢<30ns关断延时
➢欠压保护等功能
➢支持High Side和Low Side配置
➢SOT23-6 SOP8封装
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