前言

隨著蘋果手機標配了18W PD充電器，PD充電器的普及會進一步加快。然而，由于PD充電器的功率密度提高及輸出電壓范圍變寬，電源設(shè)計面臨著3大安全挑戰(zhàn)：

一、電網(wǎng)波動

市電異常高壓易導(dǎo)致輸入電容爆裂，開關(guān)管，保險絲等元器件損壞！

二、功率器件發(fā)熱

快充因功率密度提高，異常工況下，功率器件大量發(fā)熱，有熔化外殼的分險！

三、輸出電壓

異常工況下（開環(huán)），輸出電壓高上加高，若超過PMU耐壓，有損壞手機風(fēng)險！

本期，為大家詳細分析這三大安全挑戰(zhàn)對充電器的影響及解決對策，并以18~65W充電器方案為例，進行詳細說明！

1. 市電異常高壓對充電器的影響及對策:

市電高壓下，高壓電解電容的漏電流損耗會增加，當(dāng)C2過熱開閥損壞后，等價為nF級電容，差模電感L1加變壓器漏感與寄生電容發(fā)生振蕩，振蕩尖峰電壓高達數(shù)百伏，易導(dǎo)致Q1擊穿，進而損壞CS電阻等多個元器件。

2. 功率器件發(fā)熱對策：

• 由于快充功率密度的提高，在異常工況下，功率器件可能大量發(fā)熱，存在熔化外殼的風(fēng)險。

   

• 對策：首先，采用高品質(zhì)的散熱材料和技術(shù)，提高充電器的散熱性能。其次，設(shè)計合理的散熱結(jié)構(gòu)，如增加散熱片、散熱孔等，提高散熱效率。此外，加入過熱保護電路，一旦檢測到功率器件溫度過高，立即降低充電功率或切斷電源，防止過熱損壞。

3. 輸出過壓對策：

• 異常工況下（開環(huán)），輸出電壓可能持續(xù)升高，若超過PMU（電源管理單元）耐壓值，可能導(dǎo)致充電設(shè)備損壞。

   

• 對策：在充電器內(nèi)部加入精密的電壓檢測電路和過壓保護電路。一旦檢測到輸出電壓異常升高，立即切斷電源或降低充電功率，防止過壓損壞充電設(shè)備。同時，優(yōu)化PMU的設(shè)計，提高其耐壓能力，確保在異常工況下仍能正常工作。

除了以上三大安全挑戰(zhàn)的對策外，還可以采取以下措施提高PD快充的安全性：

1. 嚴格遵循USB PD快充標準，確保充電器和充電設(shè)備的兼容性和安全性。

2. 在充電器內(nèi)部加入電流、電壓、溫度等多重保護電路，提高充電器的穩(wěn)定性和安全性。

3. 采用高品質(zhì)的元器件和材料，提高充電器的可靠性和耐用性。

4. 加強用戶教育和培訓(xùn)，提高用戶對PD快充安全性的認識和重視程度。

    

綜上所述，通過采用上述對策和措施，可以有效地提高PD快充的安全性，保障用戶的充電體驗和設(shè)備安全。