基於ST VIPERGAN50的20V/2.25A 小體積之PD快充方案

過往產品的充電裝置多由各家廠牌使用各自的接口,導致裝置汰換時將造成許多浪費。由於USB的普及,市面大部分的產品都透過此接口傳輸數據,進而促使人們欲提升USB供電能力的想法。過去即使透過USB Battery Charging 1.2(BC1.2) 方式最多也只能提供7.5W (5V 1.5A),則電子產品需要較長的時間來充電。

USB-IF (USB Implementers Forum) 於2012年發表第一版USB Power Delivery規範 (USB Power Delivery Specification Revision 1.0, Version 1.0),其規格使供電能力大幅提升到最高100W (20V 5A)。隨著更多功能的加入,規範不斷更新,現已來到USB Power Delivery Specification Revision 3.0 (後續以PD及PD Spec簡稱)。

隨著OPPO的“充電兩分鐘,通話兩小時”,對於傳統5V/2A充電時間久,不利於中途補電。PD電源出現,使得新一輪手機的充電模式悄然發生改變,隨後各大廠商揭竿而起,在手機的充電器上不斷革新。同時因傳統SI MOS的發熱與頻率問題,新材料GAN獲得各大MOS製造商的青睞。GAN以高頻,散熱好等優勢,將充電器的體積進一步縮小,加上PD3.0的加持,一片欣欣向榮的快充繁榮景象。

本文是基於ST的VIPERGAN工藝,推出的50WGAN 快充,使用ST的PD協議晶片 STUSB4761,SRK1001等關鍵零件。從而時間充電器體積小,功率密度高,效率部分可以滿足COC Tier 2,溫升部分也是有足夠餘量。

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

1.VIPerGAN50是反激IC與GAN MOS的集成,可以實現240KHz的功率頻率,以及小封裝QFN 5*6 2.STUSB4761是PD協議晶片集成CC/CV環,封裝QFN16(3*3mm),與別家相比,節省很多PCB空間且外圍零件簡單 3.效率可以滿足DOE VI以及歐盟最新的COC Tier 2 4.ViperGAN50具有輸入輸出OVP,OTP 5.ViperGAN50具有抖頻功能,更好的實現EMI滿足法規要求 6.ViperGAN50 具備Vally偵測與lock功能,降低開關損耗,提高效率

►方案規格

input Voltage:90-264Vac@47-63Hz Output:5V/9V/12V/15V@3A--20V@2.25A

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