應用于USB PD3.0 Type-C 100W適配器設計方案
筆記型電腦的配備功能越來越多,就需要大功率的 Power Delivery,PD是 USB 協(xié)會想要透過 USB Type C 來統(tǒng)一連接頭而發(fā)展出的統(tǒng)一供電協(xié)議,理想中只要裝置支援PD,不管你是筆電、平板還是手機或是其他產品都可以透過一根 USB Type C 線與 PD 充電器來充電/供電,并可以使用在支援快充上,那以筆電來說,較為高性能的筆電可能就需要100W的電源提供,那么透過 PD 協(xié)議,筆電就可以向電源申請 20V/ 5A 的 profile,那么電源就會提供筆電 20V,最高 5A 的電源給筆電。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202412/465216.htm因此本方案以USB PD3.0 Type-C應用的100W電源適配器為例,主要控制器采用通嘉半導體LD7798 PFC+PWM Combo IC,并搭配二次側同步整流LD8526GL與LD6612來實現(xiàn)本案的高效能、低空載待機功耗PD充電器來充電/供電。本案會采用LD7798+LD8526GL+LD6612主要它是一款_ PFC+PWM Combo QR+SR+PD,可大幅簡化PWM與SR周邊元件,PWM QR適合在100W以下的應用場合,讓設計者能將它調整成適合各領域的產品應用。Leadtrend半導體LD7798是Multi-Mode PFC+PWM Combo Controller IC,它結合QR_Flyback (Quasi-Resonant_Flyback) 與CCM控制器在SOP-16包裝里,在QR_Flyback部分,它是屬于谷底切換的操作(Valley Switching Operation),此功能能有效降低 MOSFET切換損失,以提升整體效率,該裝置可將部件數(shù)量降至最低節(jié)省電路空間,并降低了電路的總體材料成本。
LD7798具有高壓啟動、休眠模式、綠色模式節(jié)能運行,內部斜率補償、軟啟動功能,可將降低功率損耗并提高系統(tǒng)性能。具有完整的保護功能,如OPP(過功率保護),OVP(過電壓保護),OCP(過壓電流保護)和輸入/輸出低電壓護,LD7798可防止電路在工作中損壞異常的情況。此外LD7798具有頻率特性交換和軟驅動功能,可以減少噪音改善傳導干擾與幅射干擾。有內置 OSCP(輸出短路保護), CS引腳上的外部有OTP(過溫保護功能)以及SDSP(二次二極管短路保護功能)等保護功能齊全。
LD8526GL是一款二次側同步整流 (SR) 驅動器 IC。它適用于CCM、DCM和QR模式下的反激式電路架構,可使用在低側負端輸出和高側正端輸出位置的同步整流,LD8526GL可用于CCM和DCM操作在輕負載條件下,LD8526GL可以進入節(jié)能模式,透過停止 SR MOSFET 驅動功能來降低工作電流。可以透過低輸出電壓在負端輸出或正端輸出位置的整流應用產生自己的電源電壓維持運作不需要另外提供電源給IC運行,可以自行供電,無需輔助繞組,可以減少許多系統(tǒng)電路周邊零件與控制電路組件數(shù)量與電路空間,并降低電源應用的材料成本??芍г哂蟹逯地撦d功能的應用(最高頻率可到130kHz),也適用于PD應用輸出電壓范圍為3V至21V,可編程設定IC關斷的準位。
LD6612 是一款 USB 供電 (USB PD) Type-C控制器位于次級側,實現(xiàn)高效、纖薄外形尺寸離線AC-DC設計。8位MCU是嵌入處理PD協(xié)議、策略引擎和設備具有內置雙相標記編碼 (BMC)的策略管理器用于USB PD通信或其他專有協(xié)議(例如QC2.0/QC3.0)。為了最大限度地減少外部元件,它集成了分流器調節(jié)器、電壓和電流監(jiān)測和控制電路阻斷N-MOSFET。內置穩(wěn)壓器提供4.8V MCU 和外設在單電源下運行從 3.3 至 24V的運作范圍。
?場景應用圖
?產品實體圖
?展示板照片
?方案方塊圖
?核心技術優(yōu)勢
1. IC包含QR_Flyback與CCM多模式控制器 2. 整合 PFC 升壓和 QR 反激控制器,內部軟啟動功能與PFC開/關控制 3. Brown in/out保護和X-cap放電功能 4. 可調式OTP(過溫保護)SDSP(二次二極管短路保護功能) 5. SR低輸出電壓和/或高邊整流運行自供電,無需輔助繞組 6. 150V VIN 最大額定值,適用于寬 VOUT 范圍應用 7. 可編程設定關斷電平準位, OCP(逐周期限流) 8. 智慧穩(wěn)定系統(tǒng),高效率穩(wěn)定USB-PD應用,OVP(過壓保護) 9. 崁入式 MCU with 16kbyte OTP and 256+384bytes SRAM 10.可編程設定輸出線損補償功能,內部OTP功能與外部鎖定保護
?方案規(guī)格
1. 全電壓輸入范圍: 90Vac ~ 264Vac 2. 最大輸出功率: (20V/5A) 100W 3. 輸出電壓范圍: 5A/3A , 9V/3A , 15V/3A ,20V/ 5A 4. 四點平均效率 > 88% @(25%, 50%, 75% ,100%)Efficiency Meet CoC Tier 2 5. 空載待機功耗小于75mW, EMI meet EN55032 Class B 6. 具有OCP/OVP/OTP/OPP/OSCP等保護功能齊全 7. 適用于 CCM、DCM 和 QR模式 8. 適用于具有峰值負載功能的應用(最高頻率130kHz) 9. 展示板PCB尺寸LxWxH=93mm x 47mm x 22mm 10. USB PD2.0 and PD3.0 (PPS) 等其它專有協(xié)定如QC2.0, QC3.0, QC4.0, PPS
評論