前言
USB PD是一种标准化的快速充电技术,通过USB-C端口提供双向通讯协议,支持手机、平板电脑、笔记本电脑等设备的供电。 最新一代USB PD 3.1能够将输出功率提高至240W,使用5A的充电线缆时最大输出电压可达48V,这导致常见的商用电源架构中的反激式(Flyback)转换器面临组件耐压过高的问题。 同时,串联谐振转换器(LLC)应用于USB PD时,需要一级降压电路对宽电压输出(5~48V)进行调变,增加了成本。
相较之下,非对称半桥反激式具有零电压切换(ZVS)、高效率和高功率密度等特性,能够应用于宽电压输出,满足USB PD 3.1的需求。
通嘉大功率AC-DC芯片选型推荐
通嘉 LD5780
LD5780 是一款针对高频不对称半桥反激(AHB Flyback)拓扑设计的电流模式PWM控制器芯片,适用于于高效开关电源系统。该芯片内置700V高压启动电路,并支持X电容放电功能,内部集成升压电路与低压差线性稳压器,可为外部MOSFET/GaN HEMT驱动器及 PFC 控制器提供稳定供电,进一步简化外围电路设计。
LD5780 具备自适应ZVS调变技术,能自动跟踪实现零电压开关控制,减少了传统电源设计中的开关损失,特别是在中轻载工作条件下,能够有效提升转换效率。此外,LD5780还集成了分组脉宽调变控制技术,支持在中轻载条件下采用CRM+DCM混合模式运行,进一步减少了高频系统切换过程中的损失。
为了提高系统的轻载效率,LD5780还提供了 PFC 控制接口,能够精确调节PFC输出,可动态优化功率因数并降低能量浪费。驱动部分提供±10mA/-25mA TTL兼容的MSW/ASW信号输出,支持高边与低边驱动的灵活配置,适配多种功率器件拓扑。
在电路集成上,LD5780 集成了 Boost 升压电路,很好地解决了 USB PD 3.1 宽电压输出(5 - 48V)应用场景中控制器 IC 的耐压及功耗问题,并且集成 X 电容放电功能,降低了待机功耗。在保护机制方面,LD5780提供全面的多重保护功能,包括输入/输出过压保护、过流保护、过载保护、内部/外部过温保护,以及交流输入欠压/过压检测等。
LD5780 采用SOP-16,适用于开关AC/DC适配器、电池充电器、开放式开关电源及高功率适配器等应用场景。
通嘉也基于LD5780芯片开发出了一款全新方案,搭配通嘉PFC芯片LD7593DA、同步整流芯片LD8529U及PD协议芯片LD6618,可实现功能完整及具高能效PD 240W应用方案。
该方案采用不对称半桥反激拓扑,结合GaN功率器件与高频磁性元件设计,支持PD3.1协议下5V至48V宽范围输出电压,支持最高5A输出电流,满足240W功率需求。测试数据显示,其全负载效率在典型输入条件下超过93%,并符合CoC Tier 2能效标准,空载功耗在230V条件下低于75mW,在动态负载情况下,输出电压波动也非常小,能效表现突出。
充电头网总结
通嘉LD5780芯片凭借其出色的设计和创新技术,在满足USB PD 3.1标准要求的同时,为高效能电源管理提供了强有力的解决方案。该芯片采用非对称半桥反激拓扑设计,使得系统能够在宽电压输出的情况下实现更高的转换效率和更小的系统体积。特别是在中轻载工作条件下,LD5780的自适应ZVS调变技术有效减少了开关损耗,进一步提高了系统的能效,这对于快速充电技术的发展至关重要。
LD5780的集成化设计同样展现了其在现代电源系统中的优势。内置的升压电路和低压差线性稳压器,简化了外围电路的设计,提高了系统的可靠性和稳定性。此外,该芯片的多重保护机制确保了电源系统在不同工作环境下的安全性,适配了更广泛的应用场景,如开关电源适配器、电池充电器和高功率适配器等。
从专业角度来看,LD5780芯片不仅满足了USB PD 3.1在功率输出上的高要求,还通过精确的PFC控制和低待机功耗设计,优化了能源效率,进一步推动了高效能电源解决方案的发展。无论是在电源转换效率、负载调节能力,还是在能效标准的符合度上,LD5780都展现了其卓越的性能,成为高功率适配器应用中的理想选择。
展会预告
通嘉科技(深圳)有限公司参加充电头网主办的2025(春季)亚洲充电展,展位号位于A区A21,3月28日欢迎莅临展会现场交流、洽谈。
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