AC－DC技術如何滿足USB－PD的發展趨勢
2022-8-1 14:26:00??????點擊：
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 以上的負載范圍。
EEWORLD采訪了安森美先進方案部產品營銷經理黎志遠，在對話過程中，黎志遠以安森美的產品為例，詳細解讀了AC-DC充電器的技術發展趨勢與要求。以下是對話詳情。
1 安森美如何看待充電器的發展？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：隨著智能手機的發展, 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：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展非常迅速。由過去的18 W QC 2.0快速發展到今天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展，亦看準這市場機遇，早在多年前已開發業界第一款開關頻率能達到 300 k或以上的準諧振反激控制器NCP1340，隨后繼續開發了能提升輕載能效的NCP1342，今年年初更推出了針對USB PD適配器設計，而簡化了外圍元件的新一代NCP1345，國內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 安森美的業務重心是工業和汽車，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：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針對該市場的PFC控制器、準諧振反激、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用設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、汽車與云基礎設施相比，充電器市場AC/DC的需求與技術發展有哪些差異化？安森美產品在充電器市場的賣點是什么？
黎志遠：相比起其他應用的電源，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里實在對開發人員的技術要求十分高。
而安森美的AC-DC控制器產品及方案，正是針對高能效高功率密度的路線不斷持續開發發展，之前提及的NCP134x準諧振反激控制器，開關頻率可達至300 khz以上，使開關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，開關頻率也達到300 Khz，適用于150 W以上的高功率密度游戲筆記本和USB PD多口旅行適配器設計。而剛剛上市的圖騰柱(Totem Pole)PFC控制器NCP1680，幫助開發人員解決在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 安森美認為未來充電器市場發展趨勢有哪些？
黎志遠：隨著新發布的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，設計也面臨更大挑戰，安森美的應用工程師團隊，針對這應用，在進行相關參考設計，會于不久將來發布。
EEWORLD采訪了安森美先進方案部產品營銷經理黎志遠，在對話過程中，黎志遠以安森美的產品為例，詳細解讀了AC-DC充電器的技術發展趨勢與要求。以下是對話詳情。
1 安森美如何看待充電器的發展？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：隨著智能手機的發展, 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：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展非常迅速。由過去的18 W QC 2.0快速發展到今天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展，亦看準這市場機遇，早在多年前已開發業界第一款開關頻率能達到 300 k或以上的準諧振反激控制器NCP1340，隨后繼續開發了能提升輕載能效的NCP1342，今年年初更推出了針對USB PD適配器設計，而簡化了外圍元件的新一代NCP1345，國內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 安森美的業務重心是工業和汽車，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：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針對該市場的PFC控制器、準諧振反激、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用設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、汽車與云基礎設施相比，充電器市場AC/DC的需求與技術發展有哪些差異化？安森美產品在充電器市場的賣點是什么？
黎志遠：相比起其他應用的電源，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里實在對開發人員的技術要求十分高。
而安森美的AC-DC控制器產品及方案，正是針對高能效高功率密度的路線不斷持續開發發展，之前提及的NCP134x準諧振反激控制器，開關頻率可達至300 khz以上，使開關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，開關頻率也達到300 Khz，適用于150 W以上的高功率密度游戲筆記本和USB PD多口旅行適配器設計。而剛剛上市的圖騰柱(Totem Pole)PFC控制器NCP1680，幫助開發人員解決在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 安森美認為未來充電器市場發展趨勢有哪些？
黎志遠：隨著新發布的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，設計也面臨更大挑戰，安森美的應用工程師團隊，針對這應用，在進行相關參考設計，會于不久將來發布。
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