原创 花了好几天分析了几十款快充头方案:国产元器件渗透率杠杠的

2022-7-5 11:54 432 0 分类: 采购与分销

小米抄苹果“环保”式的作业,首推不配充电器的“小米11标准版”。

智能手机的充电器,各种快充、闪充和无线充争奇斗艳,覆盖20W~120W各种功率。直入主题,市面上的充电器常用的有哪些方案呢?

充电器以PWM主控芯片、协议芯片、氮化镓功率芯片、整流或开关MOS、滤波、安或供电电容、电路保护、电感、光、变压器、接口等组成。具体来讲,BOM List里有哪些元器件呢?


1、PWM主控芯片:

美思迪赛(MIX-DESIGN):MX6911,高度集成的快充适配器设计,为高效率,低待机功耗而优化。其内置超级硅功率开关器件和数模电源控制单元及Smart-Feedback模块,该IC引脚设计为了保证高低压引脚的绝缘距离,采用了高低压引脚分离设计,把中间两个引脚空起来增加隔离距离,提高安全性。

PI:INN3366C,宽电压环境下最大输出27W,对于最高18W输出,有充足的功率余量。INN3379C,采用PowiGaN技术,内置PWM控制器、高压MOS、同步整流控制器等,集成度非常高,并且采用数字总线控制调压。宽电压范围条件下,密闭外壳内可以输出65W功率。INN3279C,内置750V PowiGaN™技术,适配器密闭环境中宽电压输入可输出65W,这里降额使用是为了降低发热。PI全集成IC内部集成准谐振反激控制器和集成的主开关管,同步整流控制器和内置反馈,以及功率输出。

安森美(ON):NCP1342,高度集成的准谐振反激控制器,用于高性能的开关电源,内部集成X2电容放电,支持宽范围VCC供电和VCC过压保护,内置过热关断,支持完善的保护功能。


图1、PMW主控芯片NCP1342


芯朋微Chipown):PN8161,内部集成了准谐振工作的电流模式控制器和功率MOSFET,专用于高性能、外围元器件精简的交直流转换开关电源。该芯片提供了极为全面和性能优异的智能化保护功能,包括输出过压保护、逐周期过流保护、过载保护、软启动功能。PN8162,内部集成了准谐振工作模式的电流模式控制器和功率MOSFET,专用于高性能、外围元器件精简的交直流转换开关电源。

昂宝(On-Bright):OB2631U,集成DCM PWM控制器和高压开关管,为高性能低待机功耗以及低成本开关电源而优化。此外提供完整的保护功能,包括逐周期电流限制,过载保护,欠压闭锁和内部过热保护。适用于PD适配器和其他宽输出范围的适配器。OB2633,高效率多模式初级PWM控制器,支持宽供电电压,多模式运行,内置软启动和增强的突发模式,内置完善的保护功能。适用于快充适配器应用。

诚芯微(CXW):CX7527C,电流模式PWM控制芯片,内置650V超级硅MOS管,应用于功率在30W以内的方案。

硅动力(Si-Power):SP6649HF,电流模式PWM控制芯片,内置650V高压功率MOSFET,应用于功率在30W以内的方案,固定65KHz开关频率,内置抖频功能用于改善EMI性能,跳频模式提高轻载效率,降低待机功耗。同时内置多种完善的保护功能,全功率范围无音频噪声,采用SOP8封装。

稳先(WINSEMI):WS2393BN,高集成度、高性能的电流模式PWM 控制器芯片,适用于电源适配器等中小功率的开关电源设备。为了降低待机功耗,满足更高的绿色环保标准,芯片提供了脉冲模式(Burst Mode)功能、极低的启动电流和工作电流。

恩智浦(NXP):TEA2016AAT,内置LLC控制器和PFC控制器,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。

 

2、协议芯片:

美思迪赛(MIX-DESIGN):MX5480,集成同步整流控制器、同步整流MOS管、多协议处理三大功能的次级芯片。MX5480支持USB PD快充A+C解决方案,支持QC、PD和其它多个私有快充协议。

英集芯(INJOINIC):IP2218,支持USB PD2.0/PD3.0/PPS DFP、QC3.0、QC2.0、SCP、FCP、AFC、Apple 2.4A、Samsung 2A、BC1.2等协议,采用SSOP10封装,另外IP2218采用I2C数字总线与协议芯片连接,调节输出电压。IP2726,集成多种协议、用于USB输出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0、PD3.0、PPS、QC4+、QC3.0、QC2.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等协议。IP2723T,集成多种协议、用于USB输出端口的快充协议IC。支持多种快充协议,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。为适配器、车充等单向输出应用提供完整的TYPE-C解决方案。

智融(ISMARTWARE):SW3510,内置有USB-C口识别及多种快充功能的高集成度双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。集成了5A高效率同步降压变换器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP等多种快充协议,CC/CV 模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。SW3516,USB-C口的降压控制器和协议识别。高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。其集成了 5A 高效率同步降压变换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等多种快充协议,CC/CV 模式,以及双口管理逻辑。


图2、协议芯片SW3510


昂宝(On-Bright):OB2613,高精度高集成度的USB PD控制器, 已于2018年11月获得USB-IF的PD3.0+PPS认证,并于2018年12月通过高通QC4+的测试认证。

沁恒(WCH):USB-C单口快充协议芯片,支持 PD2.0/3.0、PPS、BC1.2等快充协议,支持AC-DC或DC-DC恒压和恒流输出模式反馈调节,高集成度,外围精简。集成VBUS检测与放电功能,并且提供过压、 过温、过流保护等功能。可广泛应用于交流电源适配器、车载充电器、UPS、移动电源等各类场合。

(WELTREND):WT6636F,通过USB-IF协会USB PD3.0(PPS)认证的协议芯片(TID号:1080018)。支持USB PD3.0和PPS,内置可编程的恒压流控制,集成低侧电流采样放大器,支持线损补偿,支持多重保护功能,包括数据线的过压保护,内部集成10bit ADC用于电压和电流检测,内置8051内核单片机,内置放电MOS管。


图3、协议芯片WT6636F


富满(FM):XPD720,已经通过了USB PD3.0认证,TID:3479,支持QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等快充协议,内部集成 10mΩ VBUS 通路功率开关管,并且集成10mΩ电流检测电阻,支持完善的保护功能,节省外围元件数量,降低成本。采用ESOP8封装。

慧能泰(Hynetek):HUSB339,高性能、高集成的USB Type-C Power Delivery(电力传输)控制器,集成了PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、BC1.2、5V2.4A等充电协议;适用于电源适配器、车载充电器、移动电源等应用场合;拥有SOP-14L和QFN-16L两种封装模式。


3、氮化镓功率芯片:

纳微(NAVITAS):NV6125,内置驱动器,无需外置驱动器,175mΩ导阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,采用散热增强的QFN6*8mm封装,适用于升压,降压,半桥,全桥开关电源等诸多应用场合。NV6123,频率和软开关拓扑优化,内部集成驱动器,导阻300mΩ,6*8mm QFN封装。


图4、氮化镓功率芯片NV6125


英诺赛科(INNOSCIENCE):INN650D02,耐压650V,导阻低至0.2Ω,符合JEDEC标准的工业应用要求。开关管高频特性好,且导通电阻小,适合高频高效的开关电源应用,采用DFN8*8封装,具备超低热阻,散热性能好,适合高功率密度的开关电源应用。


4、整流或开关MOS:

谷峰(GOFORD):G30N03A,G33N03D3,N沟道MOSFET,耐压30V。

沃尔德(WORLD):WRABS20M,WRMSB40M,WRLSB80M,整流桥。

华羿(HUAYI):HYG055N08NS1C2,N沟道MOSFET,耐压80V。

锐骏(RUICHIPS):RU3070M2,NMOS,耐压30V,PDFN3333封装;RUH4040M2,NMOS,耐压40V;RU3030M2,NMOS,耐压30V。

芯源(MPS):MP6908A,最高工作频率600KHz,支持DCM,CCM和QR以及ACF工作模式。


图5、整流芯片MP6908A


华润微(CR MICRO):CRSM088N12N,NMOS,耐压120V,导阻7.3mΩ。

图6、整流NMOS管CRSM088N12N


威兆(VS):VS3610AE,VS3622DB,VS3622DE,VS3618BE,NMOS,耐压30V,输出同步整流降压;VSP008N10MSC,支持逻辑电压控制,NMOS,导阻6mΩ,耐压100V。

万国(AOS):AON6220,AO4296,NMOS,耐压100V,逻辑电压驱动,适合适配器同步整流应用。AON7400A,NMOS,耐压30V。

新洁能(NCE):NCE3035Q,NMOS,耐压30V;NCEP6050AQU,NMOS,导阻6.5mΩ,DFN3.3*3.3封装,耐压60V。

强茂(PANJIT):ABS210A,整流桥。

芯朋微Chipown):PN8307H,内置同步整流控制器及高雪崩能力功率MOSFET,用于在高性能AC/DC反激系统中替代次级整流肖基二极管,导通压降极低的功率MOSFET可以提高电流输出能力,降低温升,提升转换效率,使得系统效率可以满足6级能效的标准,并留有足够的余量。

昂宝(On-Bright):OB2004ZCP,内置NMOS,支持3-12V输出,集成度高;OB2004A,高性能,高性价比的CCM模式同步整流控制器。

诚芯微(CXW):CX7538B,高性能的开关电源次级侧同步整流器芯片,在开关电源中轻松满足6级能效,是肖基的理想替换方案。CX7538B支持最高150KHz开关频率,内置11mΩ低导阻NMOS管,发热远低于肖基二极管,大幅度降低温度,提高转换效率。

硅动力(Si-Power):SP6518FB,高性能的开关电源次级侧同步整流控制电路。在低压大电流开关电源应用中,轻松满足6级能效,是理想的超低导通压降整流器件的解决方案,SP6518FB支持150KHz工作频率,支持CCM/QR/DCM工作模式,适合3.3-12V快充同步整流应用,采用SOP8封装,外围元件精简。

恒泰(HUNTECK):HTM040N03P,NMOS,耐压30V,DFN3.3×3.3封装;HGN077N10SL,NMOS,耐压100V,逻辑电压驱动,为同步整流而优化。

冰旭(PY):ABS210,ABSR210,整流桥。


图7、整流桥ABSR210


芯茂微(CHIP HOPE):LP20R100S,适用于AC-DC的同步整流应用,适用于正激系统和反激系统,此外支持DCM,BCM,QR,和CCM多种工作模式,耐压100V,芯片内集成VCC供电。

芯电元(SEMI-ONE):PED3016M,耐压30V,适用于DC转换器等应用。

美浦森(MAPLESEMI):MSD04065G1,碳化硅二极管,耐压650V,更短的恢复时间,采用TO252封装,用于PFC升压整流。

恩智浦(NXP):TEA1995T,内置两个驱动器用于LLC架构开关电源的同步整流。

东芝(TOSHIBA):TPH4R50ANH,100V耐压,导阻3.7mΩ,适合于DC-DC转换器,开关稳压器和马达驱动。

意法半导体(ST):STF13N65M2,NMOS,耐压650V,导阻0.43Ω,TO220FP封装。

安森美(ON):NCP4306,支持最高1MHz开关频率,支持多种工作模式,支持GaN同步整流管,最小导通关闭时间可调节;NTMFS3D6N10MCL,NMOS,100V耐压,3.6mΩ导阻。NVTFS4C05N,NMOS,耐压30V,导阻3.6mΩ。

微(JJM):JMTQ080P03A,耐压30V。


5、滤波、安或供电电容:

瓷谷(CGE)、光(y.u.g)、永铭(YMIN)、承兴(CX)、富仕达(FSD-CON)、富之庆(Asiax)、凯特(K·T)、huiheNjconCyXincon、万京源(JSH)、成希(DGCX)、易利嘉(EGC)、松田(STE)、(TRX)、威庆(WQC)、嘉耐(JNC)、奥凯普(OKCAP)、天泰(TENTA)、云星(YUNXING)、凯普松(CAPXON)、华信安(ISND)、绿宝石(BERYL)、全鹏(CHAMPION)、智旭(JEC)、明月光(Micon)、钰邦(APAQ)、艾华(AiSHi) 、黄宝石(TOPAZCON)等品牌X电容、Y电容、电解电容或固态电容。

图8、滤波电解电容 耐压400V  耐温105℃ 18uF 


6、电路保护:

兴勤(THINKING)、时恒(SHIHENG)、科雅(HEL)、诚润(CHEVRON)、瑞卓(Reomax)、功得(Conquer)、良胜(Lanson)等品牌的氧化锌压敏电阻、NTC热敏电阻或者保险丝等电路保护元件。

图9、两款保险丝


7、电感:

晶英达(JY)等品牌的共模电感、工字电感或谐振电感,仅凭外观喷码无法识别品牌,用于滤除EMI干扰或降压。

图10、LCC谐振电感


图11、工字电感


图12、共模电感


8、光

亿光(EVERLIGHT):EL1019,EL357N,EL1018;奥伦德(Orient):OR-1008;光宝(LITE-ON):K22 1008(丝印)。用于反馈调节输出电压。

图13、光K22 1008 丝印)


9、变压器:

东莞市智盛电子有限公司等公司的变压器,仅凭外观喷码无法识别品牌,用于变压。

图14、智盛变压器


让人欣喜的是,很多品牌的充电器都选择了国产芯片和器件方案,中国是全球最大的电子应用市场,放眼望去国产替代的机会如同星星之火,终可燎原。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平台,更全的商品、更优的价格和更广泛的信息是必要的,积极导入和支持国产芯片的初心未变,为广大中小微电子企业的工程师推荐中国芯应用,不断强化桥梁纽带作用,助力中国芯发展,未来可期。


注:本文图片整理自网络,方案素材整理自充电头网。

作者: ICZOOM, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3882784.html

版权声明:本文为博主原创,未经本人允许,禁止转载!

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