二三極管、MOS管等產品在35W快充中的應用

時間:2022-12-08 15:59:37來源:本站

眾所周知,作為消費電子產品的龍頭企業,蘋果每一次發布新品,總是能掀起市場上一波新的技術潮流,如蘋果13的推出,將主流的快充功率拉到了30到35W。很多手機廠商隨后也紛紛推出35W快充產品,35W快充可以為安卓手機提供PPS快充。



什么是PPS快充呢?這是一種快速充電技術規范,PPS英文Programmable Power Supply,也叫可編程電源,屬于USB PD3.0中支持的一種電源類型,是一種使用USB PD協議輸出的可以實現電壓電流調節的電源。這種規范的好處有很多,比如它整合了高壓低電流和低壓大電流兩種充電模式,PPS規范將電壓調幅降低為20mV一檔,僅為QC3.0標準的十分之一,電壓調節精準度大大提升。


如今,快充產品已成為了眾多數碼產品的重要配置,貌似不配置快充的產品是沒有啥靈魂的,越來越多用戶把快充充電器作為買電子產品的最基本的標準。35W充電器具備小巧體積、高輸出功率、高頻高效和快速充電能力等優勢,成為越來越多廠商的主流產品。據介紹,國內某35W充電器性能表現優異,帶有QC、FCP、AFC等快充協議,對最新的蘋果14系列實現充電,大約半小時就能充入一半電量,非常實用和方便。



對快充產品廠商而言,它們會根據產品性能、成本、體積、市場需求和安全系數等綜合考量,推出最合適的快充產品。目前,35W快充充電器之所以備受關注,與它的高頻高效,效率高,轉化為熱量低,溫升少等特點有關,主流35W快充產品還可?持BC1.2、DCP、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP等眾多快速充電協議。



目前,市面上比較主流的35W快充產品BOM清單包括主控芯片、協議芯片、同步降壓芯片、高壓低壓MOS、整流二極管、同步整流管、VBUS開關管、保險絲、熱敏電阻、壓敏電阻、共模電感、濾波電容等器件,在主流方案選擇上,眾多廠商采用反激開關電源設計,寬電壓輸出,雙口支持快充。部分廠商可能會采用差異化的設計方案,增加部分器件。



35W快充內部驅動板功能圖:


“H”:35W快充可采用P-MOS或N-MOS


35W快充產品對N-MOS管這個開關管的低檔要求是:30V/ 20A/10mΩ/ PDFN3333,合科泰可用于VBUS開關的N-MOS管封裝是PDFN5X6和PDFN3333。35W快充產品對P-MOS管這個開關管的低檔要求是:P-MOS/ -30V/-20A / 15mΩ/ PDFN3333,合科泰現有產品VBUS開關P-MOS管,采用的封裝是PDFN3333。


35W快充產品對整流橋、次級同步整流MOS以及開關MOS等產品有不同的要求,如下所示:


一、整流橋在35W快充產品應用中的要求:

1、耐壓:600V~1000V之間,主流是1000V

2、電流:>2A,主流是3A,

3、壓降:<1 V,越小越好

4、封裝體積:主流是ABS/MBS

5、熱功耗:與導阻有關,與封裝有關

6、結電容Cj:<12pF,越小越好,


二、次級同步整流MOS在35W快充產品應用中的要求:

1、N-MOS

2、耐壓:60V~100V之間,主流是60V/100V

3、電流:>10A,越大越好

4、導阻:<15mΩ,越小越好,主流在6~10mΩ之間

5、熱功耗:與導阻有關,與封裝有關

6、開關速度快:越快越好,滿足工作頻率150KHz以上

7、封裝體積:主流是PDFN3333/SOP8,備選PDFN5X6


三、開關MOS在35W快充產品應用中的要求:

1、N-MOS

2、耐壓:600V~700V之間,主流是650V

3、電流:>5A,越大越好

4、導阻:<1Ω,越小越好

5、熱功耗:與導阻有關,與封裝有關

6、開關速度快,越快越好,滿足工作頻率80KHz以上

7、封裝體積:主流是TO-252,TO-220



35W快充驅動板各功能模塊可能用到的分立器件:

整流電路:整流橋或4*整流二極管

PFC升壓電路:開關二級管、整流管、開關管N-MOS

初級高頻轉換電路:整流管、開關二級管、穩壓管、開關管N-MOS

次級同步整流電路:整流管N-MOS、肖特基二極管、LT431

協議輸出電路:VBUS開關管MOS


目前,35W快充充電器的市場銷量仍有很大的增長空間,對充電器供應廠商而言,這是一個能提升產量的快速增量藍海市場。35W快充產品作為一個相對新的快充產品,廠商在過流保護、過壓保護、短路保護、過溫保護、防擾保護、抗靜電保護等防護功能上也做了更多產品研發工作,這樣才能保證產品更安全、可靠。


對供應商而言,機遇和挑戰并存。隨著35W快充充電器的集成度越做越高,這就要求充電器內部的元器件布局更加緊湊,合科泰生產的二三極管、MOS管等具有大功率、小體積等特點,可滿足35W快充充電器客戶的高要求。


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