iPhone帶動18W PD市場爆發,22家芯片品牌推出107款電源芯片

昨天,充電頭網為大家分享了基於63款18W PD快充產品拆解的詳細BOM清單,今天繼續為大家帶來可用於18W PD快充的內置MOS電源芯片的介紹。

一、18W PD快充電源市場展望

2020年4月15日蘋果推出的最新的iPhone SE機型,採用4.7英寸的16:9的LCD視網膜高清顯示屏,並搭載了A13仿生芯片。同時,官方資料顯示新款iPhone SE還支持USB PD快充和無線充電功能,而3300RMB的售價更是打破了iPhone歷來的定價策略。可以預見,新款iPhone SE的上市,必將引發新一輪的換機熱潮。

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不過需要指出的是,新款iPhone SE只配備了一個5W的充電器。也就是說 ,換機的用戶若想實現USB PD快充,就必須額外購買快充套裝。USB PD快充市場尤其是18W快充市場又將迎來新的增長點。

iPhone帶動18W PD市場爆發,22家芯片品牌推出107款電源芯片

據充電頭網統計,截止目前蘋果旗下支持USB PD快充的iPhone共有10款手機,而其中僅有兩款產品標配了18W快充充電器。這也就是說,其餘8款iPhone機型的上億用戶,都將面臨自行購買快充配件局面,第三方USB PD快充配件廠商發展空間巨大。

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在蘋果開放USB-C to Lightning快充線材的授權之後,iPhone用戶升級USB PD快充套裝的成本大幅降低,越來越多的用戶都更傾向選擇第三方快充配件。而18W PD快充充電器憑藉便攜、小巧、極具性價的特點,自然就成為了快充iPhone用戶的首選。

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同時充電頭網也瞭解到,作為USB PD快充的入門級產品,目前國內18W USB PD快充充電器市場競爭非常激烈,產品的BOM成本首當其衝成為了業內最為敏感的話題。在這樣的市場大環境下,廠商們往往會更傾向於選擇內置MOS的高集成方案,以此減少產品PCBA上元器件數量,降低系統成本、縮短產品開發週期、加速產品上市,搶佔市場。

二、18W PD快充內置MOS電源芯片供應商

iPhone帶動18W PD市場爆發,22家芯片品牌推出107款電源芯片

據充電頭網不完全統計,目前已有PI、東科、芯茂微、芯朋、通嘉、士蘭、昂寶等20家芯片品牌推出了107款內置MOS的電源芯片,包括內置MOS的初級芯片51款,以及內置MOS的次級芯片56款。芯片總數較2019年10月公佈的數據增加了47款,漲幅達到78%。

三、18W PD快充內置MOS電源芯片應用案例

AOS萬國半導體

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初級芯片:

1、AOS萬國半導體AOZ7635

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AOS萬國半導體AOZ7635集成控制器和初級開關管,內置開關管導阻0.9Ω,耐壓700V,內置逐週期電流限制,內建多重保護功能,採用增強散熱的17-pin 6×6 QFN封裝。

應用案例:(1)拆解報告:睿高18W USB PD快充充電器

次級芯片:

1、AOS萬國半導體AOZ7635

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AOS萬國半導體AOZ7648集成同步整流控制器和同步整流管,及反饋控制等多種保護功能。內置9mΩ低導阻 NMOS管用於同步整流,採用增強散熱的38-pin 6×6 QFN封裝。這款次級反饋IC並未採用常見的光耦反饋,而是採用了更加可靠的磁耦合傳輸技術,與Y電容平行的小板就是一個平板變壓器。

應用案例:(1)拆解報告:睿高18W USB PD快充充電器

APD SEMI矽力科技

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初級芯片:

1、APD SEMI矽力科技AP205B

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式選擇,2.4ohm,1.8ohm,0.9ohm三種內置mos供選擇,很好的EMC特性,高壓和低壓的OCP一致性非常好,50mW以內的超低待機功耗,輕鬆通過歐洲六級能效,完美的保護功能。

應用案例:(1)飛利浦18W 1A1C快充充電器(2)愛否開物18W 1A1C快充充電器

次級芯片:

1、APD SEMI矽力科技AP405B

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矽力科技AP405B是一款內置MOS外圍簡單高效的SR同步整流芯片,支持三種模式工作CCM/DCM/QR,無需輔助繞組,芯片高壓自供電技術,使得AP405B完美支持輸出電壓低到3v,內置mos的驅動電壓始終維持在9v,確保高效率工作, 外圍最簡單,可以正端接法或負端接法,外圍僅需一個0.22uF電容,完美的保護功能,目前已經被飛利浦等很多品牌客戶認可和量產。

應用案例:

(1)飛利浦18W 1A1C快充充電器(2)愛否開物18W 1A1C快充充電器

CHIPHOPE芯茂微電子

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次級芯片:

1、CHIPHOPE芯茂微電子LP20R100S

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Chip-hop芯茂微的高性能副邊同步整流驅動芯片LP20R100S,這款芯片適用於AC-DC的同步整流應用,適用於正激系統和反激系統,此外支持DCM,BCM,QR,和CCM多種工作模式,耐壓100V,芯片內集成VCC供電。

應用案例:(1)拆解報告:iWALK 18W USB PD快充充電器QC44

Chipown芯朋微電子

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初級芯片:

1、Chipown芯朋PN8160

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PWM主控芯片採用的是芯朋微電子的PN8160,內部集成了電流模式控制器和功率MOSFET,專用於高性能、外圍元器件精簡的交直流轉換開關電源。需要超低待機功耗的高性價比反激式開關電源系統提供了一個先進的實現平臺,非常適合六級能效、CoC Tier 2應用,PCB背面露銅幫助散熱。

應用案例:(1)拆解報告:睿高18W 1A1C USB PD快充充電器

2、Chipown芯朋PN8161

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芯朋PN8161內部集成了準諧振工作的電流模式控制器和功率MOSFET,專用於高性能、外圍元器件精簡的交直流轉換開關電源。該芯片提供了極為全面和性能優異的智能化保護功能,包括輸出過壓保護、逐週期過流保護、過載保護、軟啟動功能。

芯朋PN8161通過QR-PWM、QR-PFM、Burst-mode的三種模式混合調製技術和特殊器件低功耗結構技術實現了超低的待機功耗、全電壓範圍下的最佳效率。頻率調製技術和SoftDriver技術充分保證良好的EMI表現。

應用案例:(1)拆解報告:阿里巴巴20週年限量紀念版天貓精靈CCL原裝充電器(2)拆解報告:Mcdodo 18W USB PD PPS快充充電器(3)拆解報告:古石科技18W USB PD充電器(4)拆解報告:SSK飈王18W USB PD快充充電器GS-W18A0920(5)拆解報告:POWER4 18W USB PD快充充電器TC-061 PD(6)拆解報告:坤興18W USB PD3.0 PPS快充充電器FC87C(7)拆解報告:Baseus倍思18W USB PD快充充電器(8)拆解報告:biaze畢亞茲18W USB PD快充充電器(9)拆解報告:PISEN品勝18W USB PD快充充電器

次級芯片:

1、Chipown芯朋PN8307H

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芯朋PN8307H內置同步整流控制器及高雪崩能力功率MOSFET,用於在高性能AC/DC反激系統中替代次級整流肖特基二極管,電壓降極低的功率MOSFET可以提高電流輸出能力,提升轉換效率,使得系統效率可以滿足6級能效的標準,並留有足夠的裕量。

芯朋PN8307H內置12mΩ60V耐壓同步整流管,適用3.6V-20V常用適配器輸出,適用於QC3.0適配器及其他固定電壓輸出的適配器。該芯片還集成了極為全面的輔助功能,包含輸出欠壓保護、防誤開啟、最小導通時間等功能。

應用案例:(1)拆解報告:Mcdodo 18W USB PD PPS快充充電器(2)拆解報告:古石科技18W USB PD充電器(3)拆解報告:SSK飈王18W USB PD快充充電器GS-W18A0920(4)拆解報告:POWER4 18W USB PD快充充電器TC-061 PD(5)拆解報告:坤興18W USB PD3.0 PPS快充充電器FC87C(6)拆解報告:Baseus倍思18W USB PD快充充電器(7)拆解報告:biaze畢亞茲18W USB PD快充充電器(8)拆解報告:PISEN品勝18W USB PD快充充電器

CXW誠芯微

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初級芯片:

1、CXW誠芯微CX7509

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誠芯微CX7509芯片內置 650V 高壓功率 MOSFET,應用於功率在 18W 以內的方案。 在啟動和工作時只需要很小的電流,可以在啟動電路中使用一個很大的電阻,以此來減小待機時的功耗。並且芯片內置包括逐週期限流保護(OCP)、過載保護(OLP)、過壓保護(VDD OVP)、VDD 過壓箝位,欠壓保護(UVLO)、過溫保護(OTP)等在內的多種保護功能,通過內部的圖騰柱驅動結構可以更好的改善系統的EMI 特性和開關的軟啟動控制。

應用案例:(1)拆解報告:MOMAX摩米士18W 1A1C USB PD快充充電器

次級芯片:

1、CXW誠芯微CX7538

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誠芯微CX7538是一顆高性能的開關電源次級側同步整流控制電路。在低壓大電流開關電源應用中,輕鬆滿足6級能效,是理想的超低導通壓降整流器件的解決方案。芯片可支持高達 150kHz 的開關頻率應用,並且支持 CCM/QR/DCM等開關電源工作模式應用,其極低導通壓降產生的損耗遠小於肖特基二極管的導通損耗,極大提高了系統的轉換效率,大幅降低了整流器件的溫度。

誠芯微CX7538內置耐壓高達85V的NMOSFET同步整流開關,且具有極低的內阻,典型 RdsON 低至 10mΩ,可提供系統高達 3A 的應用輸出;還內置了高壓直接檢測技術,耐壓高達 200V;以及高達 30V 的供電電壓,使得控制器可直接使用高至 24V 的輸出電壓整流應用中,極大擴展了使用範圍。高集成度的電路設計使得芯片外圍電路極其簡單,在 QC 與 PD 5V/9V/12V 應用中,只需搭配 1 顆電容,即可構建一個完整的同步整流應用系統。

應用案例:(1)拆解報告:MOMAX摩米士18W 1A1C USB PD快充充電器

DONGKE東科半導體

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次級芯片:

1、DONGKE東科DK5V85R15C

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東科DK5V85R15C是一款簡單高效率的同步整流芯片,只有A,K兩個引腳,分別對應肖特基二極管PN管腳。芯片內部集成了85V功率NMOS管,可以大幅降低二極管導通損耗,提高整機效率,取代或替換目前市場上等規的肖特基整流二級管。

應用案例:(1)拆解報告:MOMAX摩米士18W USB PD充電器(UM12CN)

2、DONGKE東科DK5V100R20C

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東科DK5V100R20C是一款簡單高效率的同步整流芯片,只有A,K兩個引腳,分別對應肖特基二極管PN管腳。芯片內部集成了100V功率NMOS管,可以大幅降低二極管導通損耗,提高整機效率,取代或替換目前市場上等規的肖特基整流二級管。此外該芯片採用SM-7封裝(兼容TO-277封 裝)。

應用案例:(1)拆解報告:倍思18W 1A1C 數顯快充充電器

3、DONGKE東科DK5V100R25C

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東科DK5V100R25C是一款簡單高效率的同步整流芯片,只有 A、K 兩個引腳,分別對應肖特基二極管PN引腳。芯片內部集成了100V功率 NMOS 管,可以大幅降低二極管導通損耗,提高整機效率,取代或替換目前市場上同等規格的肖特基整流二極管。

應用案例:(1)拆解報告:愛否開物18W USB PD快充充電器(2)拆解報告:倍思18W QC4+雙口充電器TC-075PQ(3)拆解報告:倍思雙USB-A口多協議快充充電器(BS-CH906)(4)拆解報告:倍思30W USB PD雙口充電器(5)拆解報告:Benks邦克仕18W USB PD充電器(6)拆解報告:Benks邦克仕18W USB PD充電器PA32(7)拆解報告:京東京造18W USB PD充電器(8)拆解報告:綠巨能18W USB PD雙口充電器(1A1C)(9)拆解報告:綠巨能18W USB PD快充充電器(10)拆解報告:USAMS優勝仕18W 1A1C USB PD快充充電器(11)拆解報告:omthing萬魔雙口30W USB PD充電器(12)白牌18W USB PD充電器拆解

Depuw德普微電子

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初級控制器:

1、Depuw德普微DP2367

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Depuw德普微高度集成、離線式電流模式控制功率開關DP2367,內置650V耐壓MOS管。

應用案例:(1)拆解報告:白牌18W USB PD充電器A1695

JOULWATT傑華特

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次級芯片:

1、JOULWATT傑華特JW7719A

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傑華特JW7719A同步整流芯片,內置MOS,耐壓100V,10mΩ導阻。

應用案例:(1)拆解報告:HELPERS LAB 2A2C 75W快充充電器

Lii力生美

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初級芯片:

1、Lii力生美LN9T39HV

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力生美LN9T39HV是一款高供電電壓範圍、高性能、高集成度電流模式PWM控制器功率開關,可以方便地在諸如PD/QC等寬輸出電壓變化範圍的開關電源應用中構建滿足CoC V5及DoE 6級能效的低待機功耗、低成本、高性能的解決方案。

應用案例:(1)拆解報告:MORANGE墨橘 30W 1C1A 雙口快充充電器ST360

次級芯片:

1、Lii力生美LN5S18

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力生美LN5S18是高性能 SR 同步整流功率開關係列產品,產品內置超低 RdsON MOSFET,內置 TrueWareTM 技術,兼容 CCM/DCM/QR 等各種反激電源工作模式,內置 MOSFET 耐壓更高達 80V,可在寬達 5~15V 的應用中實現理想二極管整流效果,是 USB Type-C PD 及 QC 快充等應用的極佳選擇。

應用案例:(1)拆解報告:Baseus倍思18W USB PD快充充電器TC-075PPS

2、Lii力生美LN5S21A

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力生美LN5S21A內置同步整流MOS和控制器,內置MOS耐壓105V,導阻10mΩ,可以提高整機轉換效率。

應用案例:(1)拆解報告:睿高18W 1A1C USB PD快充充電器(2)拆解報告:摩米士MOMAX Q.POWER Plug三合一充電器(3)拆解報告:百達星連P.T STARLINK三合一移動電源(4)拆解報告:WIZ唯智生活18W USB PD快充充電器(5)拆解報告:新斯寶18W USB PD快充充電器

2、Lii力生美LN5S21B

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力生美LN5S21B內置同步整流MOS和控制器,內置MOS耐壓105V,導阻8mΩ,可以提高整機轉換效率。

應用案例:(1)拆解報告:IMORANGE 30W 1C1A 雙口快充充電器ST360

MERAKI-IC茂睿芯

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次級芯片:

1、MERAKI-IC茂睿芯MK9173x

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茂睿芯的MK9173x系列是一款高性能的同步整流功率開關,集成N溝道功率MOS,適用於隔離型的同步整流應用。尤其適用於充電器中需求高效率的場合,併兼容CCM、DCM和QR模式。此外MK9173X採用自主知識產權的自供電電路,可靈活的放置在輸出正端或輸出負端。放置在正端時,亦無需格外的輔助繞組。

MK9173的10ns關斷延時以及高達4A的下拉電流幫助系統可靠工作於CCM 模式。其自主知識產權的開通及關斷機制,可以最大化外驅MOSFET的導通時間以獲得儘可能高的效率。並且自主檢測DCM振鈴,防止誤開通。

應用案例:(1)拆解報告:白牌18W USB PD充電器A1695

MicrOne微盟電

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1、MicrOne微盟電子ME8115

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微盟ME8115,內置MOS。

應用案例:拆解報告:白牌18W USB PD充電器

On‐Bright昂寶

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次級芯片:

1、On‐Bright昂寶OB2004Ax

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次級同步整流芯片採用昂寶OB2004Ax,其內置NMOS,支持3-12V輸出,集成度高。

應用案例:(1)拆解報告:飛利浦2A1C 18W快充延長線插座(2)拆解報告:IDMIX 1A1C 18W PD快充充電器(3)拆解報告:網易智造18W USB PD快充充電器(4)拆解報告:公牛18W USB PD快充充電器(5)拆解報告:飛利浦2A1C 18W快充延長線插座

Power integrations

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初次級一體芯片

1、PI SC1263K6

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PI SC1263K6,蘋果的定製型號。

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2、PI SC1224K

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PI SC1224K內置反激式控制器、初級開關管,以及次級測檢測和同步整流控制器。

應用案例:(1)18W輸出功率,谷歌Pixel手機標配USB PD充電器拆解(2)Phihong飛宏18W USB PD充電器拆解(3)ASUS華碩18W USB PD3.0充電器拆解

3、PI SC1548C

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PI SC1548C內置反激式控制器、初級開關管,以及次級測檢測和同步整流控制器,內置帶HIPOT隔離保護的集成反饋鏈路,集成度非常高。

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4、PI SC1702C

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PI PWM主控芯片SC1702C,內部集成控制器,開關管和同步整流控制器。

應用案例:(1)拆解報告:JIWU蘇寧極物18W USB PD快充充電器

5、PI SC1933C

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PI SC1933C屬於PI InnoGaN 系列,這個是PI推出的首款GaN電源產品,標誌著GaN元件在USB PD快充電源上得到全面應用,其高頻率低損耗的優勢,能夠提高充電器的功率密度,減小體積和重量,更加便於攜帶。

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6、PI SC1936C

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PI SC1936C是PI最新發布的內置氮化鎵功率器件的PowiGaN主控芯片,寬電壓範圍下,適配器殼體中最大75W連續功率。

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7、PI INN2215K

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PI INN2215K是離線CV/CC反激開關集成電路,集成了650V MOSFET,Sync-Rect反饋和用於USB-PD和QC 3.0的恆功率分佈圖,大大簡化了低壓大電流電源特別是小尺寸和高效率電源的開發和製造,可用於最大20W的充電器應用。

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8、PI INN3265C

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PI的電源主控芯片INN3265C內置了控制器,開關管以及次級同步整流控制器,集成度高,可用於最大22W的充電器應用。

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9、PI INN3266C

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充電器主控芯片來自PI的初級主控芯片,型號INN3266C,其內置了控制器,開關管,次級同步整流控制器,集成度高,可用於最大27W的充電器應用。

應用案例:(1)拆解報告:坤興27W USB PD快充充電器(2)拆解報告:MOTO摩托27W QC4+充電器(3)拆解報告:HuntKey航嘉27W QC4+快充充電器(4)拆解報告:小米9手機27W原裝充電器MDY-10-EH(5)拆解報告:圖拉斯30W 1A1C USB PD快充充電器(6)拆解報告:聯想27W USB PD快充充電器

10、PI INN3268C

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PI INN3268C片內置了PWM主控、高壓MOSFET以及次級同步整流控制器以及反饋電路等,無需光耦,外圍簡潔,可用於最大50W的充電器應用。

應用案例:(1)全球最小:ANKER 18W USB PD快充充電器拆解(2)拆解報告:XinSPower新斯寶45W USB PD充電器(3)拆解報告:SONY索尼39W USB PD快充充電器1A1C

Reactor-Micro亞成微

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PI INN3268C片內置了PWM主控、高壓MOSFET以及次級同步整流控制器以及反饋電路等,無需光耦,外圍簡潔,可用於最大50W的充電器應用。

應用案例:(1)全球最小:ANKER 18W USB PD快充充電器拆解(2)拆解報告:XinSPower新斯寶45W USB PD充電器(3)拆解報告:SONY索尼39W USB PD快充充電器1A1C

Reactor-Micro亞成微RM6715S

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初級PWM主控芯片採用亞成微RM6715S,這是一種自供電雙繞組離線式開關電源管理芯片,內置高壓 MOSFET及電流模式 PWM+PFM 控制器, 滿足六級能效標準。同時,RM6715S內置高壓啟動電阻,專利技術為VCC供電,無需外部輔助繞組,節約設計成本。

RM6715S芯片內置多種工作模式,在輕載情況下,芯片進入Burst mode模式,消除變壓器的音頻噪音,提高轉換效率;在待機模式下,電路進入打嗝模式,有效降低電路的待機功耗。內部集成斜坡補償模塊,有利於CCM模式下系統閉環反饋迴路的穩定性,減小了輸出紋波電壓。此外,芯片內部還集成多種異常狀態保護功能,在電路發生異常時,芯片進入保護狀態並自動重啟檢測, 異常解除,恢復正常輸出。

應用案例:(1)全網首拆:18W自供電雙繞組快充充電器

次級芯片:

1、Reactor-Micro亞成微RM3403SH

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亞成微RM3403SH內部集成同步整流MOS管,集成度同樣很高,並支持DCM、CRCM、CCM和準諧振等多種工作模式。

應用案例:(1)全網首拆:18W自供電雙繞組快充充電器

Silan士蘭微電子

iPhone帶動18W PD市場爆發,22家芯片品牌推出107款電源芯片

初級芯片:

1、Silan士蘭SDH8666Q

iPhone帶動18W PD市場爆發,22家芯片品牌推出107款電源芯片

士蘭SDH8666Q是士蘭微電子新一代SSR反激控制芯片,採用了自有專利EHSOP5貼片封裝,內置高壓大功率MOSFET,導阻0.55Ω,可廣泛適用於36W適配器或48W開放環境,包括通用適配器、快充、顯示器和平板電視等,此前充電頭網已經對該款芯片進行相關報道。

應用案例:(1)拆解報告:Mcdodo麥多多30W 1A1C USB PD快充充電器(2)拆解報告:omthing萬魔雙口30W USB PD充電器

Si-Power硅動力

iPhone帶動18W PD市場爆發,22家芯片品牌推出107款電源芯片

初級芯片:

1、Si-Power硅動力SP6638HF

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Si-Power硅動力的高性能、低功耗開關電源控制芯片SP6638HF,內置初級開關MOS,用於功率在18W以內的方案。SP6638HF是國內首款內置MOS支持恆功率模式的18W快充芯片,採用行業領先的3D封裝技術。配套同步整流芯片SP6518F:內置80V/10mΩ低壓MOS,帶自供電工作模式,完美支持PPS。

應用案例:(1)拆解報告:華科隆18W USB PD快充充電器

2、Si-Power硅動力SP6648HF

iPhone帶動18W PD市場爆發,22家芯片品牌推出107款電源芯片

硅動力SP6648HF是一顆電流模式PWM控制芯片,其內置650V高壓功率MOSFET,應用於功率在18W以內的方案。SP6648HF在PWM模式下工作於固定開關頻率,這個頻率是由內部精確設定。在空載或者輕載時,工作頻率由IC內部調整。芯片可以工作在綠色模式,以此來減小輕載時的損耗,提高整機的工作效率。

應用案例:(1)拆解報告:綠巨能18W USB PD快充充電器(2)拆解報告:綠巨能18W USB PD雙口充電器(1A1C)(3)拆解報告:新斯寶18W USB PD快充充電器

次級芯片:

1、Si-Power硅動力SP6518F

iPhone帶動18W PD市場爆發,22家芯片品牌推出107款電源芯片

Si-Power硅動力同步整流芯片SP6518F。這是一顆高性能的開關電源次級側同步整流控制電路。在低壓大電流開關電源應用中,輕鬆滿足6級能效,是理想的超低導通壓降整流器件的解決方案。

芯片可支持高達150kHz的開關頻率應用,並且支持CCM/QR/DCM等開關電源工作模式應用,其極低導通壓降產生的損耗遠小於肖特基二極管的導通損耗,極大提高了系統的轉換效率,大幅降低了整流器件的溫度。

應用案例:(1)拆解報告:華科隆18W USB PD快充充電器

充電頭網總結

據充電頭網瞭解,目前18W USB PD快充充電器的出貨量增速非常快,系統內的品牌已有蘋果、華為、谷歌、華碩、堅果標配了18W PD快充,這也從側面反映出18W PD快充方案已經成熟,完全具備取代傳統的18W QC快充充電器的能力。而在後續的中低端機型中,18W PD快充也將是手機廠商的最佳選擇,市場潛力巨大。

從充電頭網瞭解到的數據來看,目前在18W PD快充這個品類,內置MOS方案和分離器件方案各佔據了一半的市場份額。這對內置MOS芯片的廠商來說是一個好消息,仍有巨大的市場有待開發,其中也蘊藏了無限商機。

對18W PD快充電源芯片而言,高集成設計已經成為市場的發展趨勢,此時,具備高集成度AC-DC電源芯片供應能力的芯片廠商優勢也逐漸凸顯。

伴隨著氮化鎵快充技術的成熟,我們也更期待內置GaN功率器件的快充芯片的面世,應用於更大功率的快充市場。


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