芯耀
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隨著人們擁有的可攜式設(shè)備越來越多，為這些裝置充電的需求也跟著增加。除了要同時(shí)為更多裝置充電外，充電速度也是消費(fèi)者與充電器、品牌制造商關(guān)心的重點(diǎn)。因此，在標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢(shì)加持下，USB Power Delivery(PD)成為目前市場(chǎng)上最重要的充電介面，標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品規(guī)格亦以極快的速度演進(jìn)。在此背景下，作為全球主要電源晶片供應(yīng)商之一的英飛凌(Infineon)，在併購(gòu)擁有完整USB產(chǎn)品線的賽普拉斯(Cypress)之后，迅速整合雙方產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，推出更完備的USB PD標(biāo)準(zhǔn)的電源解決方案。
英飛凌大中華區(qū)資深協(xié)理陳清源指出，根據(jù)IHS的研究報(bào)告，2019~2024年Type C接口整體出貨量年複合成長(zhǎng)率將達(dá)30%。其中，USB PD充電已逐漸受到市場(chǎng)的青睞與廣泛采用。USB PD協(xié)議具備易用性，可以透過同樣一個(gè)充電器為眾多不同種類的可攜式設(shè)備充電，讓設(shè)備配件化繁為簡(jiǎn)，帶來更好的使用者體驗(yàn)及便利性，同時(shí)也有助于減少電子廢棄物的產(chǎn)生。
另一方面，市場(chǎng)對(duì)于充電器尺寸和充電效率的要求也日益升高，充電器的功率密度亦成為一項(xiàng)重要指標(biāo)。在英飛凌成功整合賽普拉斯之后，結(jié)合英飛凌在功率分立元件的全球領(lǐng)導(dǎo)地位與賽普拉斯廣獲業(yè)界肯定的USB PD控制器，推出涵蓋中功率密度到高功率密度的USB PD電源解決方案，應(yīng)用范圍包括手機(jī)、筆電、電動(dòng)手工具、手持式無線吸塵器等諸多電池供電裝置。
以新推出的100 W USB-PD參考設(shè)計(jì)為例，采用英飛凌一次側(cè)PWM數(shù)位控制器XDPS2201、PFC控制器、CoolMOS Gen 7系列、OptiMOS以及來自賽普拉斯的USB PD通訊協(xié)定控制器CYPD3174，在輸入電壓100 VAC，輸出滿載的條件下效率可達(dá)92.5%，功率密度達(dá)34 W/in³(不含外殼)，適用于手機(jī)快充、筆電充電器等應(yīng)用。該解決方案采用非對(duì)稱半橋控制的「混合返馳式」(hybrid flyback) 新型拓?fù)鋪磉_(dá)成開關(guān)的零電壓切換(ZVS)，相較于其他返馳式拓?fù)洌兄诳s減充電器的尺寸。
此外，英飛凌CoolMOS Gen 7系列采用最先進(jìn)的超接面(Super Junction) 技術(shù)，亦有助于進(jìn)一步提高效率。亦可透過英飛凌第三代半導(dǎo)體材料的CoolGaN實(shí)現(xiàn)尺寸更小，功率密度更高的解決方案。
不過，根據(jù)英飛凌提供的參考設(shè)計(jì)，使用第七代CoolMOS的充電器，跟基于CoolGaN的產(chǎn)品相比，其外觀尺寸并沒有多大差距。陳清源分析，這跟被動(dòng)元件的選擇有很大的關(guān)係。雖然基于CoolGaN的設(shè)計(jì)可以使用更小巧的被動(dòng)元件，但這類被動(dòng)元件的單價(jià)也比較高，所以充電器制造商若要完全發(fā)揮CoolGaN的優(yōu)勢(shì)，也得承擔(dān)更高的成本。
