基于ST VIPERGAN50的20V/2.25A 小体积之PD快充方案

时间:2023-10-11来源:大大通

过往产品的充电装置多由各家厂牌使用各自的接口,导致装置汰换时将造成许多浪费。由于USB的普及,市面大部分的产品都透过此接口传输数据,进而促使人们欲提升USB供电能力的想法。过去即使透过USB Battery Charging 1.2(BC1.2) 方式最多也只能提供7.5W (5V 1.5A),则电子产品需要较长的时间来充电。

USB-IF (USB Implementers Forum) 于2012年发表第一版USB Power Delivery规范 (USB Power Delivery Specification Revision 1.0, Version 1.0),其规格使供电能力大幅提升到最高100W (20V 5A)。随着更多功能的加入,规范不断更新,现已来到USB Power Delivery Specification Revision 3.0 (后续以PD及PD Spec简称)。

随着OPPO的“充电两分钟,通话两小时”,对于传统5V/2A充电时间久,不利于中途补电。PD电源出现,使得新一轮手机的充电模式悄然发生改变,随后各大厂商揭竿而起,在手机的充电器上不断革新。同时因传统SI MOS的发热与频率问题,新材料GAN获得各大MOS制造商的青睐。GAN以高频,散热好等优势,将充电器的体积进一步缩小,加上PD3.0的加持,一片欣欣向荣的快充繁荣景象。

本文是基于ST的VIPERGAN工艺,推出的50WGAN 快充,使用ST的PD协议芯片 STUSB4761,SRK1001等关键零件。从而时间充电器体积小,功率密度高,效率部分可以满足COC Tier 2,温升部分也是有足够余量。

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

1.VIPerGAN50是反激IC与GAN MOS的集成,可以实现240KHz的功率频率,以及小封装QFN 5*6

2.STUSB4761是PD协议芯片集成CC/CV环,封装QFN16(3*3mm),与别家相比,节省很多PCB空间且外围零件简单

3.效率可以满足DOE VI以及欧盟最新的COC Tier 2

4.ViperGAN50具有输入输出OVP,OTP

5.ViperGAN50具有抖频功能,更好的实现EMI满足法规要求

6.ViperGAN50 具备Vally侦测与lock功能,降低开关损耗,提高效率

►方案规格

input Voltage:90-264Vac@47-63Hz 

Output:5V/9V/12V/15V@3A--20V@2.25A

关键词: ST 意法半导体 GAN 第三代半导体 Power and energy PD 协议 快充

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