在现代电子系统中,由于多种电子设备对电源性能的要求各不相同,电源管理方案的拓扑选择成为设计的关键要素。面对宽电压输入、动态输出调节、高效率等要求,不对称半桥架构有着更加简洁的控制方式、出色的效率表现和高度可调性,逐渐在消费电子、电动工具等领域被采用。
近年来,各大芯片厂商也纷纷推出集成化程度更高的AHB控制器产品,既有集成氮化镓功率器件的高度一体化方案,也有内置 PFC 控制模块的设计。充电头网基于拆解数据库,已将各大品牌推出的 AHB 控制器芯片及相关案例进行了汇总,旨在帮助工程师快速了解并评估各款 AHB 控制器在真实产品中的应用表现。
以下排名不分先后,按企业英文首字母排序。
接下来,充电头网将针对上述已在多种终端产品中得到实际应用的 AHB 控制器芯片,进行深入剖析,并在每款芯片介绍末尾附上对应产品的拆解报告,为各位工程师的设计选型和方案评估提供更具参考价值的信息。
DK东科东科DK3715AD东科DK3715AD是一颗基于不对称半桥架构,集成了两颗氮化镓功率器件的AC-DC功率开关芯片,其能够在较大的负载范围内实现原边功率管ZVS,副边整流管ZCS,从而提高电源系统效率。同时软开关还可以降低功率管应力,内置全范围抖频电路,从而减小开关损耗并改善电磁干扰。
DK3715AD内置不对称半桥(AHB)控制电路和600V半桥驱动电路,并合封了两颗700V耐压的增强型氮化镓功率芯片,是目前业内唯一的全集成all-in-one氮化镓不对称半桥芯片。
应用案例:
1、拆解报告:安克150W四口氮化镓快充充电器
东科DK3718AD东科半导体DK3718AD是一颗基于不对称半桥架构,集成了两颗氮化镓功率器件的AC-DC功率开关芯片,其能够在较大的负载范围内实现原边功率管ZVS,副边整流管ZCS,从而提高电源系统效率。同时软开关还可以降低功率管应力,内置全范围抖频电路,从而减小开关损耗并改善电磁干扰。
DK3718AD内置不对称半桥(AHB)控制电路和600V半桥驱动电路,并合封了两颗700V耐压的增强型氮化镓功率芯片,是目前业内唯一的全集成all-in-one氮化镓不对称半桥芯片。
DK3718AD系列产品外围元件精简,可极大简化方案的设计和调试难度,尤其是有高转换效率和高功率密度要求的产品。DK3718AD系列上管采用自适应关断技术,下管采用自适应死区技术,有效避免半桥管共通引发的危险。DK3718AD系列自适应四种负载模式,可有效提高各负载段的综合效率。
DK3718AD系列具备完善的保护功能:包括过载保护、输出过压保护、输出短路保护、VCC过/欠压保护、VS引脚异常保护、初级过流保护、过温保护等。
应用案例:
1、拆解报告:安克六口氮化镓200W桌面充电器
东科DK8715ADDK8715AD是一颗基于不对称半桥架构,集成了两颗氮化镓功率器件的AC-DC功率开关芯片,其能够在较大的负载范围内实现原边功率管ZVS,副边整流管ZCS,从而提高电源系统效率。同时软开关还可以降低功率管应力,从而减小开关损耗并改善电磁干扰。
DK8715AD支持最高800KHz开关频率,待机功耗小于50mW,具备自适应死区时间,外围极致精简,同时具备无卤素特性,符合ROHs要求,并内置高压启动和X电容放电电路,可为系统提供更高的性能和可靠性。
DK8715AD外围精简,可极大简化AC-DC转换器的设计和制造,尤其是需要高转化效率和高功率密度的产品。DK8715AD 具备完善的保护功能:包括过载保护、输出过压保护、输出短路保护、VCC 过/欠压保护、VS 引脚异常保护、初级过流保护、过温保护等。
DK8715AD采用DFN8*8的封装形式,适用于高功率密度快速充电器、适配器、笔记本适配器、平板电脑适配器、电视电源、两轮电动车充电器、通信电源、LED电源等领域之中。
应用案例:
1、拆解报告:努比亚氘锋140W 3C1A氮化镓充电器
2、拆解报告:闪极点阵屏140W氮化镓充电器
东科DK8718AD东科半导体DK8718AD是一颗基于不对称半桥架构,集成了两颗氮化镓功率器件的AC-DC功率开关芯片,其能够在较大的负载范围内实现原边功率管ZVS,副边整流管ZCS,从而提高电源系统效率。同时软开关还可以降低功率管应力,内置全范围抖频电路,从而减小开关损耗并改善电磁干扰。
DK8718AD支持最高800KHz开关频率,前端带有升压PFC的情况下推荐功率为180W,待机功耗小于50mW,具备自适应死区和关断算法,无需外围调节,外围极致精简,同时具备无卤素特性,符合ROHs要求,并内置高压启动和X电容放电电路,为系统提供更高的性能和可靠性。DK8718AD自适应四种负载模式,有效提高各负载段效率,通过搭载DK8718AD,可使转换效率最高可达95.4%。
应用案例:
1、拆解报告:制糖工厂160W 4C1A小电拼Ultra
Infineon英飞凌英飞凌XDPS2201英飞凌XDPSS2201是一颗数字混合反激控制器,内部集成600V高压启动电路和高低侧MOS驱动。XDPSS2201可自家搭配IGI60F1414A1L半桥氮化镓芯片使用,为客户提供高集成度、高效、高性能、低温升的氮化镓快充解决方案。
XDPSS2201采用峰值电流模式控制,用于快速的负载响应。基于输出电流水平自动切换到突发模式运行,支持初级侧过电压保护,待机功耗<75mW,可通过单引脚UART界面配置参数,采用PG-DSO-14封装,外围元件精简。
应用案例:
1、拆解报告:安克140W USB PD3.1氮化镓充电器
2、拆解报告:安克150W 3C1A氮化镓充电器
3、拆解报告:惠普140W USB-C电源适配器
4、拆解报告:联想笔记本原装100W氮化镓电源适配器
5、拆解报告:Anker安克全氮化镓120W充电器
6、拆解报告:华硕130W USB-C氮化镓电源适配器
7、拆解报告:联想140W USB-C电源适配器
英飞凌XDPS2221英飞凌新一代的自适应PFC+软开关HFB二合一控制器XDPS2221,将PFC控制器与XDPS2201控制器所具有的HFB强大功能相结合,助力电源厂商打造更加简洁高效紧凑的电源设计。
英飞凌 XDPS2221 支持 PD 3.1 宽幅90~264Vac(47Hz/64Hz)的电压输入,将产品的应用范围扩大;5V-28V的5A输出,输出功率为140W;转换效率在230V时达到了95%以上,115V转换率达到93.5%,满足能效要求,助力绿色能效要求的 PD 电源适配器开发。
基于混合反激的140W USB-PD 3.1 演示板的主控芯片 XDPS2221 将PFC控制器和HFB控制器封装在一起,原边功率器件采用三颗IGLD60R190D1 (190M ohm/8*8GaN) CoolGaN器件,一颗位于PFC GaN的开关管,另外两颗位于 HFB GaN开关管;副边采用SR GaN开关管型号为 ICQ800NLS(100V/3.3mR) USB-PD协议电源IC型号为 CYPD3175 ;使得PCB板的设计尺寸仅为 109.5*28.5*24mm³,功率密度达到22.67W/In³ or 38W/CC 该设计在节省占板面积的同时,带来了显著的性能提升,可以更好适配各种低功率 PD 适配器的应用。
应用案例:
1、拆解报告:DOZWATT东准电子300W ZW9300-A电源板
英飞凌XDPS2BF11英飞凌XDPS2BF11,为定制型号,内部集成PFC控制器和HFB控制器,采用DSO-14封装。
应用案例:
1、拆解报告:戴尔笔记本原装100W USB-C氮化镓电源适配器
2、拆解报告:戴尔笔记本原装130W USB-C氮化镓电源适配器
JoulWatt杰华特杰华特JW1556杰华特JW1556,是一款非对称半桥反激式控制器,采用 QFN 4x4-20封装,适用于离线反激式转换器应用。输入电压范围 2.5-38V,最高工作频率达1.5MHz,支持65-300W快充应用,宽幅的电压和高瓦数的支持,十分适合各种高功率充电器使用。
杰华特 JW1556 可通过单个外置电阻设置工作频率,外围简洁,设计简单。芯片内置软启动功能,支持VIN OVP、VS OVP、SCP、Brown-In/Out、OTP、CS开路和短路保护等多重保护措施,提高电源系统的可靠性,杰华特还可以向充电器厂商提供面向PD 3.1应用的一站式解决方案。
杰华特 JW1556 在重负载下工作在ZVS模式,支持Adaptive ZVS 开关,实现效率最优化。在轻负载下工作在DCM模式,可提供主电源开关和辅助开关两路输出控制,支持高压启动、X电容放电、突发模式控制、可调线路补偿等功能,用来支持充电器各种使用场景和效率最大化。
应用案例:
1、拆解报告:倍思130W 2C1A氮化镓充电器
2、内置AHB架构,拆解联想thinkplus口红迷你100W氮化镓充电器
3、拆解报告:Aohi 140W 2C1A氮化镓充电器(青春版)
4、拆解报告:倍思100W伸缩线桌面充
5、拆解报告:公牛140W 3C1A山峰系列氮化镓快充插座
6、拆解报告:小米140W 2C1A氮化镓充电器
7、拆解报告:倍思240W 3C1A+DC氮化镓桌面充电器
8、内置车规级碳化硅SiC MOS,飞利浦200W充电器拆解
9、拆解报告:LG 90W USB-C氮化镓快充充电器
10、拆解报告:航嘉240W 3USB-C氮化镓充电器
杰华特JW1556BJW1556B是杰华特针对peak load(峰值功率)优化的型号,应用在需要1-2倍峰值功率的PC笔记本市场。
杰华特JW1556B很多关键特性与JW1556相同,如采用QFN4x4-20封装,最高工作频率同样是1.5MHz,支持高压启动、X电容放电、突发模式控制、可调线路补偿等功能。
应用案例:
1、拆解报告:联想拯救者140W PD3.1氮化镓快充充电器
2、拆解报告:联想拯救者170W氮化镓快充充电器
3、拆解报告:拯救者170W氮化镓充电器
杰华特JW1556CJW1556C 是杰华特推出的不对称半桥反激控制器,针对离线反激变换器应用设计,重载工作于边界模式、轻载切换至 DCM + 准谐振模式并支持突发模式控制以优化能效,集成软启动、X 电容放电功能降低待机功耗,内置升压转换器覆盖 0 - 38V 宽输入,单电阻可配置最高 1.5MHz 开关频率,具备线补偿及 VCC 过压、短路、过温等完善保护,采用 QFN4×4 - 20 封装,适用于快充适配器等场景。
应用案例:
1、拆解报告:安克140W 3C1A氮化镓充电器
2、拆解报告:酷态科10号超级电能充mini
Richtek立錡立锜RT7795RT7795是立锜推出的一款专为非对称半桥(AHB)转换电源设计的控制器芯片,内置625V高压启动器件,输出功率可达300W,支持5-48V输出电压,内置X电容放电,采用连续谐振工作模式,可有效地减少AHB和次级侧同步整流器的功耗损失。
此外,RT7795通过专有的抖动方法有效解决潜在的音频噪声问题,将噪声的能量和频率分散。RT7795内置多种保护机制,采用WQFN-24L封装,适用于大功率氮化镓快充电源设计。
除了这款AHB控制器芯片之外,立锜还针对SR、PFC等架构推出了多款芯片。
应用案例:
1、拆解报告:绿联500W氮化镓充电器
2、致能蓝宝石氮化镓240W PFC+AHB平面变压器模块助力合作伙伴降低开发成本
充电头网总结当前市场上的不对称半桥(AHB)控制器芯片大多被应用在高功率快充充电器解决方案中,尤其是那些在100 W以上且追求极高功率密度的 GaN 桌面充电器和便携式多口充电器。
当前各大厂商都在积极推出各自的AHB控制器产品,这些产品不仅在技术上不断创新,更在实际应用中展现了强大的竞争力。我们看到了AHB控制器产品在单口/多口应用、PD3.1快充等领域的多种应用前景。这些产品不仅提高了电源系统的效率和可靠性,还为电源设计的简化和小型化提供了可能,满足了市场对于高效、紧凑型电源解决方案的需求。随着技术的进一步成熟和市场的不断扩大,AHB架构有望在更多领域展现其独特价值,推动快充产业向更高水平发展。