极简应用,卓越性能,英集芯AC-DC芯片方案深度评测
前言
电力已是日常生活和工业发展不可或缺的资源。我们使用的各种电子设备,如手机、电脑、家用电器等,都需要稳定的电力供应以正常运行。而住宅和商业设施通常提供的是交流电(AC),其电压和极性会周期性地变化。电子设备却需要直流电(DC),一种电压稳定、方向不变的电流。为了解决这一供电问题,就需要用到AC-DC转换器。
2024(春季)亚洲充电展在深圳如期举行,同期,快充大会也在展会中同步开展,多家知名快充芯片企业纷纷登台发表精彩的演讲,这些企业代表们以其丰富的专业知识,向与会者详细讲解了最新的充电技术进展,以及如何利用创新的芯片解决方案来提升充电效率和安全性。其中,行业知名快充芯片企业英集芯在大会上发表了最新的AC-DC套片方案。这些套片方案针对当前市场上对高效率和高功率密度的需求,提供了极具竞争力的解决方案。
Injoinic英集芯
在此次快充大会上,英集芯公司隆重推出了一系列全新的芯片产品和演示方案。充电头网将为带来这些成果的详尽解读。
芯片介绍
IP2006H
IP2006H是一款适用于100W以下应用的通用多模态反激式控制器芯片,具备高达65V的耐压能力,能够在5-20V输出范围内无需LDO。该芯片支持先进的抖频技术,通过在频率和谷底开通附近进行抖动,优化了传导性能,特别是在DCM振铃频点。它还具有均衡的输入输出补偿功能,确保在宽范围的输入输出限流点的一致性。
与传统模拟AC-DC控制器相比,IP2006H提供了丰富的配置选项,如驱动电压、工作频率和各种保护阈值,可通过OTP烧录方式进行一次性配置。
此外,它支持多种工作模式和保护机制,包括限制频率QR(不锁谷底)、CCM+限制频率QR(不锁谷底)以及LowLine CCM+ HighLline限制频率QR(锁固定谷底)等多模态工作。
IP2073
IP2073是英集芯推出的Simplest Switch系列反激式转换器,是一款合封功率管的开关控制器,支持65W以下输出功率。
IP2073内部集成了一个650V高压功率管、启动电路、自供电电路以及电流采样功能,复用原边绕组作为检测绕组,省去了VCC供电电路及外部电流采样电阻,而且无需辅助绕组绕组,变压器仅需两个绕组,大大简化了电路设计与复杂度。
IP2073具有低至140μA的待机电流,可以实现系统待机功耗小于75mW。IP2073在轻载进入到降频模式和突发模式,提升转换效率,以满足严格能效标准。
IP2073还具有多种完善的保护机制,包括输出欠压保护、VDD过压保护、过温保护、带补偿的过功率保护等,采用eHSOP-5封装。
IP2002T/IP2008
IP2002T/IP2008系列是同步整流控制器,通过搭配IP2006H以及Simplest Switch系列反激式转换器进行工作。
IP2002T是一款应用于输出电压低于12V的同步整流控制器芯片,检测管脚耐压80V,兼容高边/低边工作模式、DCM/CCM工作模式,并具有非常丰富的配置选项。IP2002T系列同时提供内置65V高性能SGT的转换器,型号分别为IP2002TS(8mΩ SGT)和IP2002TH(12mΩ SGT)。
IP2008是一款适用于20-28VPD输出的反激式同步整流控制器芯片,检测管脚耐压高达150V,兼容高边/低边工作模式、DCM/CCM工作模式。IP2008系列同时提供内置100V高性能SGT的转换器,型号为IP2002S(10mΩ SGT)。
demo介绍
IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008可以覆盖到30至100W的几乎所有应用,同时英集芯提供极其丰富的协议以供客户选择,接下来展示相关的组合DEMO。
单C口 45W demo方案
以下是英集芯推出的一款单C口45W快充方案,采用IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008以及快充协议芯片IP2736,尺寸为30.5x30.5x29mm,尺寸精巧,外置CaseCode结构耗尽型GaN HEMT,并支持多种快充协议。
单C口 65W 异形demo方案
以下是英集芯推出的一款单C口65W快充方案,采用IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008以及快充协议芯片IP2723TH,支持全电压持续满功率输出,满足EMI接地测试要求,尺寸为46x46x22mm,尺寸精巧,外置增强型GaN HEMT,并支持多种快充协议。
单C口 65W 超薄demo方案
以下是英集芯推出的一款单C口65W快充方案,采用IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008以及快充协议芯片IP2723TH,低电压输入功率降额至40W max,采用PCB平板变压器设计方案,做到了超薄设计,尺寸为74x39x8mm,外置增强型GaN HEMT,并支持多种快充协议。
双C口 35W demo方案
以下是英集芯推出的一款双C口 35W快充方案,采用两颗IP2006H通用多模态搭配两颗同步整流芯片IP2008以及双USB-C快充协议芯片IP2738,外置SJ-MOSFET,单口模式下双AC-DC并联均流输出,尺寸为46x39x20mm,并支持多种快充协议。
双C口 65W demo方案
以下是英集芯推出的一款双C口 65W快充方案,采用两颗IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008、双USB-C快充协议芯片IP2738以及两颗同步降压控制器芯片IP6550,外置增强型GaN HEMT,任意单口均支持65W满血输出,尺寸为65x30x28mm,并支持多种快充协议。
2C1A三口 65W demo方案
以下是英集芯推出的一款2C1A三口 65W快充方案,采用两颗IP2006H通用多模态搭配同步整流芯片IP2008、快充协议芯片IP2726、IP2736以及两颗同步降压控制器芯片IP6550,外置增强型GaN HEMT,任意C口均支持65W满血输出,尺寸为52x41x32mm,并支持多种快充协议。
单A口 33W demo方案
关于单A口,英集芯也有相应的方案,以下这款方案采用英集芯Simplest Switch系列反激式转换器IP2073、合封了mos的同步整流转换器芯片IP2002TH以及单A口快充协议ICIP2233组成,采用单面PCB设计、双绕组变压器设计,外围电路极简,成本低,并支持多种快充协议。
单C口 30W demo方案
以下这款方案采用英集芯Simplest Switch系列反激式转换器IP2073、合封了mos的同步整流转换器芯片IP2002TH以及快充协议芯片IP2736组成,采用单面PCB设计、双绕组变压器设计,外围电路极简,成本低,并支持多种快充协议。
充电头网总结
随着技术的不断发展,AC-DC IC解决方案的设计愈发重视能效、体积与成本的平衡。英集芯提供的AC-DC套片具有灵活多样的可选配置以及极致精简的外围电路,能够覆盖多种应用场景下的差异化需求,帮助电源工程师缩短研发周期、简化应用与系统设计,助力电源公司和终端公司加快产品上市速度,节约物料及制造成本。
低占用,高效率,东科、恩智浦等AC-DC芯片获百瓦级DC适配器采用
前言
USB-C口凭借不挑插入方向、速率高、耐压强等卓越特性广受消费者青睐,目前随着2023年iPhone 15系列手机也换用USB-C接口,Lighting接口也在逐步退出历史舞台,目前除少数低端手机外,基本新款手机都搭载USB-C接口,并且有逐步向小家电、loT等领域渗透的趋势,可以说当今已经是C口称霸天下的时代。
虽说USB-C接口有向其他领域渗透的趋势,但换用C口就要额外设计转换电路,对于很多家电、通信以及笔电厂商而言无疑是增加额外的支出成本,所以当今DC适配器在较大功率场景还是有着不可替代的重要性。为帮助各位读者朋友了解百瓦级别大功率DC适配器内置哪些AC-DC电源芯片,充电头网整理了2023年度的有关案例供大家参考。
百瓦级大功率DC适配器应用的AC-DC电源芯片
文中出现的东科、恩智浦、昂宝四款芯片部分资料如图所示,下文小编将为您详细介绍。
DK东科DK065G
东科DK065G氮化镓合封芯片内部集成了650V耐压,导阻260mΩ的氮化镓开关管,并集成高性能反激控制器,支持谷底开通降低损耗。通过将开关管和控制器集成到一颗芯片内部,大大简化了反激适配器的设计。
DK065G具备完善的保护功能,支持输出过压保护,供电过压、欠压保护,过热保护等保护功能。东科DK065G采用DFN8*8封装,外围元件精简,适用于高功率密度快充适配器,笔记本电源适配器等应用。
应用案例
FJ福佳120W DC氮化镓电源适配器
福佳120W氮化镓电源适配器采用自带输出线设计,方便连接设备使用。电源采用品字接口,可根据距离选择不同长度的电源线。无需使用插排延长,干净整洁。电源适配器输出规格为24V5A,输出功率为120W。并配有电源指示灯,可时刻了解电源状态。
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NXP恩智浦TEA2016AAT
恩智浦TEA2016AAT是一颗内置LLC控制器和PFC控制器的初级主控芯片,采用SO16封装,内置数字架构控制,简化了设计的同时减少外围元件数量,芯片内置多重完善的保护功能,同时无需额外的外部组件就能进行X电容放电,集成度非常高。
PFC可配置为DCM/QR,DCM/QR/CCM混合模式和CCM固定频率三种运行模式,满足不同功率应用需求。另外,配合恩智浦TEA1995T可以设计90W-500W功率电源,同时轻载与满载效率都非常高,符合能源之星、EuP等多种节能标准。
应用案例
AZW安卓微120W DC电源适配器
安卓微这款电源适配器输出功率为120W,这款适配器具备2米长输出线,采用DC接口,输出规格为19V6.32A,搭配迷你主机使用。适配器配有国标固定插脚,支持200-240V交流电压输入。由于主要应用场合是在国内,砍掉了宽电压支持。
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PANFORE广数130W DC电源适配器
广数这款电源适配器输出功率为130W,输出规格为20V6.5A,配有1.2米长DC输出线。适配器采用折叠插脚设计,便于携带收纳。适配器支持100-240V宽电压输入,能够满足DC供电接口的迷你主机和笔记本电脑供电使用。
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NXP恩智浦TEA2017AAT
恩智浦TEA2017AAT是一款数字化可配置LLC和PFC组合控制器,用于高效谐振电源。芯片包括LLC和PFC控制器功能。PFC经配置可在DCM/QR、CCM固定频率或支持所有操作模式的多模式下运行,优化PFC效率,采用SO16封装。
芯片内部集成高压启动和X电容放电,内部集成驱动器,可直接驱动高压上管,无需外置驱动器。PFC可配置为DCM/QR,DCM/QR/CCM混合模式和CCM固定频率三种运行模式,满足不同功率应用需求。
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拆解报告:福佳240W DC氮化镓电源适配器
应用案例
福佳240W DC氮化镓电源适配器
福佳推出的这款电源适配器采用可更换线缆设计,方便连接不同长度的电源线,更加整洁。适配器自带1米长输出线缆,输出规格为24V10A,可搭配户外电源充电使用,或者为电脑等设备供电。适配器内置氮化镓器件,体积相比传统电源显著缩小。
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On-Bright昂宝OB6566
昂宝OB6566是一颗PFC升压控制器,运行在临界模式,用于功率因数校正。OB6566无需辅助线圈,支持逐周期电流限制,支持高精度可调节输出过电压保护等多种保护模式,无音频噪声运行,采用SOT23-6封装。
应用案例
FJ福佳120W DC氮化镓电源适配器
福佳这款DC电源适配器上文有所提及,这里便不在赘述。
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充电头网总结
充电头网了解到,DC电源适配器作为长期高功率输出的适配器类型,为保证产品散热性能以及长期工作稳定性,很难做到如同手机PD快充一般极致小型化设计。但从2023年度的拆解案例来看,文中提及的DC适配厂商已经逐步选择氮化镓或碳化硅器件替代传统硅MOS,同时在PFC芯片以及开关电源主控芯片上逐步选择集成度更高的多合一电源芯片,此举旨在有效提升产品集成度,进一步降低产品发热。
这些器件的加入,使其将较于前些年同功率的DC适配器来说,体积明显有缩小趋势,从以往的大板砖逐步缩减成现如今的小板砖,同时性能不受损失。如此可见,在笔电、小主机、通信等领域的DC适配器也在逐步向高效化、小型化方向发展。这里寄希望于未来可以出现超高集成度的电源芯片方案出现,最终240W DC适配器也能做到掌心大小,彼时游戏本优化也可以摆脱笨重的百瓦级DC适配器。
文中部分资料来自网络,且受案例时效性影响,如有纰漏敬请谅解。
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