日前,安森美(onsemi)宣布推出一系列針對USB-PD的AC-DC控制器和驅(qū)動器,能顯著減少高能效AC-DC電源的物料單(BOM)含量,尤其是在100 W 以上的負(fù)載范圍。
EEWORLD采訪了安森美先進(jìn)方案部產(chǎn)品營銷經(jīng)理黎志遠(yuǎn),在對話過程中,黎志遠(yuǎn)以安森美的產(chǎn)品為例,詳細(xì)解讀了AC-DC充電器的技術(shù)發(fā)展趨勢與要求。以下是對話詳情。
▲安森美先進(jìn)方案部產(chǎn)品營銷經(jīng)理黎志遠(yuǎn)
1 安森美如何看待充電器的發(fā)展?這一看似不起眼的市場對全球脫碳化的意義有多大?
黎志遠(yuǎn):隨著智能手機的發(fā)展, 充電器的輸出功率越來越大,從十幾年前的5 W -10 W充電器,發(fā)展到今天的超級快充/快充/USB PD充電器輸出功率到100 W以上。在中國每個人幾乎都有多于一臺的手機,因此充電器的能效也對碳減排有著相當(dāng)重要的影響。安森美的充電器方案一直致力于推動高能效小型化設(shè)計。例如:我司的100 W充電器方案運用了新一代的6 引腳功率因數(shù)校正(PFC)控制器 - NCP1623,具備有boost follower功能,在115 VAC 輸入電壓下,比其他傳統(tǒng)PFC方案能效增加約2%,大大減少充電器的功耗。
100 W充電器方案采用NCP1345和NCP1623
2 能否簡要介紹下安森美在充電器市場的歷史和里程碑事件。
黎志遠(yuǎn):這幾年間大功率的USB PD旅行適配器和超級快充手機充電器發(fā)展非常迅速。由過去的18 W QC 2.0快速發(fā)展到今天65 W甚至100 W以上的USB PD Type C和超級快充。
而安森美一直致力在高效率高功率密度的電源方案不斷發(fā)展,亦看準(zhǔn)這市場機遇,早在多年前已開發(fā)業(yè)界第一款開關(guān)頻率能達(dá)到 300 k或以上的準(zhǔn)諧振反激控制器NCP1340,隨后繼續(xù)開發(fā)了能提升輕載能效的NCP1342,今年年初更推出了針對USB PD適配器設(shè)計,而簡化了外圍元件的新一代NCP1345,國內(nèi)外不少知名的手機廠商的65 W,80 W 和100 W以上的超級快充充電器和知名品牌的多口USB PD旅行適配器都采用了我司的NCP134x系列。
3 安森美的業(yè)務(wù)重心是工業(yè)和汽車,那么對于消費類電源市場而言,安森美的支持力度如何?
黎志遠(yuǎn):在消費類電源市場,就例如我以上提到的高能效高密度USB PD旅行適配器和超級快充手機充電器,安森美除了不斷開發(fā)針對該市場的PFC控制器、準(zhǔn)諧振反激、有源鉗位反激及同步整流控制器,還建立了一系列按照實際市場應(yīng)用設(shè)計的評估板給客戶參考,如65 W Type-C PD3.0/PPS充電器方案評估板、100 W Type-C PD3.0/PPS充電器方案評估板等。
65 W高頻QR USB PD適配器和快充方案
4 和工業(yè)、汽車與云基礎(chǔ)設(shè)施相比,充電器市場AC/DC的需求與技術(shù)發(fā)展有哪些差異化?安森美產(chǎn)品在充電器市場的賣點是什么?
黎志遠(yuǎn):相比起其他應(yīng)用的電源,手機充電器和USB PD適配器需要更小型化更便攜,一個65 W甚至100 W以上的超級快充充電器USB PD適配器,最好跟從前的5 W/10 W的大小一樣,甚至更少,所以挑戰(zhàn)就是如何能再大大提升功率密度,MOSFET等功率器件和變壓器、電容等器件需要體積更小,但同時損耗和溫升也下降。
除此以外也要滿足CoC V5 tier2及DoE等Energy Compliance的空載待機功耗,輕載能效及平均能效要求,在充電器或USB PD適配器應(yīng)用,不是單一輸出工作點,而是從3.3 V 到20 V整個輸出范圍,所以一個外型小小的充電器內(nèi)里實在對開發(fā)人員的技術(shù)要求十分高。
而安森美的AC-DC控制器產(chǎn)品及方案,正是針對高能效高功率密度的路線不斷持續(xù)開發(fā)發(fā)展,之前提及的NCP134x準(zhǔn)諧振反激控制器,開關(guān)頻率可達(dá)至300 khz以上,使開關(guān)電源的變壓器和電容縮小,同時在不同PD輸出都可以滿足Coc V5 Tier 2和DoE的空載待機功耗,輕載能效及平均能效要求。
安森美的LLC控制器方案NCP1399x,開關(guān)頻率也達(dá)到300 Khz,適用于150 W以上的高功率密度游戲筆記本和USB PD多口旅行適配器設(shè)計。而剛剛上市的圖騰柱(Totem Pole)PFC控制器NCP1680,幫助開發(fā)人員解決在150 W以上的高密度充電器或旅行適配器上的整流橋功耗和散熱問題,大大提升AC-DC電源的能效,使方案更小型化。
5 安森美認(rèn)為未來充電器市場發(fā)展趨勢有哪些?
黎志遠(yuǎn):隨著新發(fā)布的USD PD 3.1(EPR),USD PD輸出可以提升到48 V/5 A,功率到240 W意味著USD PD的AC-DC適配器的應(yīng)用范圍更廣。不僅是手機超級快充,游戲筆記本,甚至可用于智能顯示屏到電動工具等。不同類型的便攜設(shè)備都有機會用USB PD 3.1適配器。由于USB PD 3.1的可允許功率更高,輸出電壓更廣,功率率密度更高,設(shè)計也面臨更大挑戰(zhàn),安森美的應(yīng)用工程師團隊,針對這應(yīng)用,在進(jìn)行相關(guān)參考設(shè)計,會于不久將來發(fā)布。
文章來源:電子工程世界 |