市場電源應(yīng)用需求覆蓋非常廣，從小電源到大電源，消費(fèi)者希望能夠用單一電力線來統(tǒng)一。如何做到快充也是目前市場需要的重點(diǎn)。過去看到的USB第一代、第二代、第三代或者micro USB，插頭比較小，還不能正反插。也看到過快充架構(gòu)，瓦數(shù)上還是有限制。

圖：安森美半導(dǎo)體模擬方案部AC-DC電源管理高級市場推廣經(jīng)理蔣家亮

安森美半導(dǎo)體模擬方案部AC-DC電源管理高級市場推廣經(jīng)理蔣家亮于近期接受電子發(fā)燒友采訪時(shí)告訴筆者，USB Type-C 接口以其一條電纜接口多種設(shè)備，無需為每臺(tái)終端設(shè)備提供個(gè)別電纜的優(yōu)勢，正成為行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)。搭載USB PD，藉此支持額外功率和電壓選擇，USB Type-C PD實(shí)現(xiàn)帶電設(shè)備快速充電，使用極其方便。

與此同時(shí)，安森美半導(dǎo)體為USB Type-C PD方案提供完整的產(chǎn)品陣容，包括電源開關(guān)、超高速開關(guān)、穩(wěn)壓、保護(hù)、轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器、端口控制等，外形小巧，高效散熱，適用于智能手機(jī)、AC-DC墻式適配器、移動(dòng)電源、USB墻壁插座、擴(kuò)展口、筆記本電腦、臺(tái)式電腦等各類應(yīng)用。

譬如，65 W和90 W高能效、高密度有源鉗位反激(ACF) USB PD適配器方案，采用有源鉗位反激(ACF) 拓?fù)?，使用核心器件ACF控制器NCP1568、高速半橋驅(qū)動(dòng)器NCP51530和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的超結(jié)FET，支持5 V 到 20 V的PD 3.0規(guī)格和3.6 V至12 V/3 A的高通QC 3.0 Class A規(guī)格，功率密度分別為30 W/in^3和20.8 W/in^3，峰值能效分別超過94%和92%，用于需要兼容USB PD或高通Quick Charge規(guī)格的筆記本電腦、平板電腦和其他便攜式設(shè)備。

高能效和高密度成關(guān)鍵

“針對終端產(chǎn)品應(yīng)用，USB Type-C PD配合新一代筆記本、手機(jī)等便攜式設(shè)備，和對快充的需求，高能效、高密度很重要?！笔Y家亮指出。

對于工程師來說，難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)高功率密度和在各種負(fù)載條件下的高能效，且因?yàn)楦呙芏?，熱的管理也要做得好以?shí)現(xiàn)好的散熱性也很重要。假如密度做得很高，每個(gè)器件，每個(gè)元件排列都要非常緊湊、緊密，很容易受到干擾，怎樣做到性能好的EMI的同時(shí)，保持器件數(shù)少，也是高難度的事情。而安森美半導(dǎo)體的USB PD快充方案，可完美解決上述挑戰(zhàn)。

安森美半導(dǎo)體的快充方案芯片可幫助工程師實(shí)現(xiàn)更高能效、超高密度、高性能的設(shè)計(jì)。如NCP1568有源鉗位反激(ACF)控制器，突破傳統(tǒng)反激架構(gòu)，解決在越高頻下?lián)p失越高的問題，做到高頻、低電磁干擾(EMI)、同時(shí)保持非常好的能效。

NCP1568再配上高速半橋驅(qū)動(dòng)器NCP51530去驅(qū)動(dòng)，還有同步的IC確保損耗更低。NCP51530的特點(diǎn)是快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，配合NCP1568使用，可實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先的高能效、高密度、高頻應(yīng)用。

通過包含高壓啟動(dòng)，可減少一個(gè)基于NCP1568的方案的外圍器件，降低待機(jī)功耗。工作的高頻率使無源器件尺寸得以縮減，大幅提高功率密度。它能夠無縫過渡到非連續(xù)導(dǎo)電模式（DCM），進(jìn)一步提高輕載條件下的能效，使待機(jī)功耗低于30毫瓦（mW），從而符合全球能效監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。自適應(yīng)零電壓開關(guān)(ZVS)頻率調(diào)制提供可變輸出電壓，優(yōu)化USB PD和快速充電的實(shí)施。靜音跳躍功能還消除工作時(shí)的可聞噪聲。

效率、兼容問題如何破？

另外，安森美半導(dǎo)體通過有源鉗位反激(ACF)拓?fù)浯钶d自適應(yīng)零電壓開關(guān)(ZVS)，降低損耗， ZVS機(jī)制使IC隨著輸出電壓和負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整開關(guān)頻率以達(dá)到最優(yōu)化的控制，減少損耗，提升能效。它可根據(jù)負(fù)載條件在ACF和DCM模式自由切換，確保在待機(jī)、輕載、滿載的各種負(fù)載條件下的高能效。

基于NCP1568的方案僅需少量外圍器件，因而可做到非常高密度，且有很大彈性去做不同的頻率開關(guān)，從低頻到高頻，所以密度也可以隨著設(shè)計(jì)的目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)，在功率方面也有很高的靈活性，可以結(jié)合USB PD做到100 W的效果。

針對未來快充市場趨勢，安森美充分利用自身在電源領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)、優(yōu)勢和實(shí)力，持續(xù)開發(fā)高能效、高密度的USB PD快充方案，同時(shí)積極配合筆記本電腦和手機(jī)客戶在USB PD方面的發(fā)展，提供多種方案選擇以滿足各種不同的應(yīng)用需求。