前言
在以往，电源管理需要多个离散元件，以实现从交流电（AC）到直流电（DC）的转换、通信协议支持以及保护机制。然而，随着电子设备的日益智能化和多功能化，对电源管理器件的要求不断增加，各大厂商不断研究先进技术，促使了AC-DC-协议全集成控制器的诞生。
这种全集成的控制器不仅能够高效地将交流电转换为直流电，还内置了协议处理器，支持多种通信协议，如USB PD和QC等。这意味着设备和充电器之间可以实现智能通信，充电速度和功率管理可以更加灵活和智能化。同时具有额外的保护和监控功能，确保电子设备的安全运行。
全集成的设计不仅降低了电源管理电路的复杂性，还节省了空间和成本。这对于现代电子设备的设计和制造来说是一个巨大的优势，为电源适配器、充电器和其他电源设备的开发提供了更加便捷、高效和智能化的解决方案，同时也推动了智能电子设备的发展。在不断增长的电子市场中，这一技术将发挥越来越重要的作用，为用户提供更好的使用体验。
AC-DC-协议全集成三合一控制器
充电头网了解到目前已经有Power Integrations（以下简称：PI）、南芯科技、意法半导体推出过三款相关产品，并汇总如下表所示。
据了解，目前市面上的AC-DC-协议全集成三合一控制器有PI的InnoSwitch3-PD、南芯的powerquark系列芯片、意法半导体的ST-ONE。
排名不分先后，按英文首字母排序。
Power Integrations
InnoSwitch3-PD
PI的InnoSwitch3-PD是一款集成USB Type-C和USB PD控制器、高压开关、同步整流器和FluxLink反馈的离线式反激转换器芯片，兼容USB PD 3.0和PPS标准，同时支持QC4，符合USB Type-C Rev. 1.3标准，确保与各种USB Type-C设备的兼容性。集成的VCONN开关器件具有软启动和过流保护功能，提高了可靠性。此外，该芯片还支持e-marker电缆，大大增加了连接的灵活性。
InnoSwitch3-PD具有PI自研的PowiGaN™技术，支持高达100瓦的功率输出而无需散热器，配备专用NTC引脚用于温度感测，集成多模式Quasi-Resonant（QR）/ DCM / CCM控制器，具有瞬时响应，可以驱动低成本N-channel FET 系列负载开关，其非负载功耗低至14毫瓦，有助于设计符合全球能效法规的电源，同时大大减少了能量浪费。
在安全性方面，InnoSwitch3-PD提供了一系列高级保护和安全功能，包括输入电压监测、输出过压/欠压故障检测、开启SR FET门检测、滞后热关断等，确保系统的可靠性和安全性。此外，其符合全面的安全和法规合规性要求，包括强化绝缘、隔离电压大于4000V、100%生产HIPOT合规测试以及UL1577、TUV（EN62368）和CQC（G4943.1）安全认证。
InnoSwitch3-PD采用 InSOP-24D封装。
Southchip 南芯
POWERQUARK®
南芯POWERQUARK®系列全集成芯片将器件极致集成，减少充电器外围元件数量，具备开发周期短，产品性价比高的优势。次级软开关技术降低了开关损耗，提高了转换效率，搭配同步整流，提升整体效率，降低散热要求。并且内置高速数字隔离通信，无需光耦，可靠性更高。
南芯POWERQUARK®系列全集成芯片SC310X内置南芯自研的全集成封装技术，内置高速隔离数字通讯技术，集成次级控制软开关技术和次级控制主动式同步整流技术，并集成多标准快充协议兼容技术。一颗芯片可以实现传统充电器中原边控制器+GaN器件+隔离光耦+同步整流控制器和协议芯片五种独立功能。
芯片内部还集成协议功能，支持UFCS融合快充，PD快充以及私有协议定制，满足主流市场需求。芯片内部集成供电过压保护，逐周期电流限制，输出欠压保护，输出过压保护，输出过电流保护和输出短路保护。内部还集成软启动，最高工作频率为175KHz。芯片采用SSOP38L封装，支持65-140W PD快充应用。
目前南芯科技已经基于这款芯片推出了南芯POWERQUARK®系列 65W 1C快充方案，其整合了5大技术，实现了五种功能且高压下超过95%，三维为46mm *27.5mm *23mm，功率密度为2.23W/cm^3/PCBA。
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ST 意法半导体
ST-ONE
ST-ONE是世界上首款将ARM Cortex M0+内核、离线可编程控制器、同步整流器以及USB PD PHY集成在一个单一封装内的全集成数字控制器芯片。其专门设计用于控制ZVS 非互补有源钳位反激式控制器，以创建高功率密度的充电器和适配器
ST-ONE搭载了ARM® 32位Cortex®-M0+ MCU，拥有64KB闪存，用于数字电源控制和USB协议。这个MCU可编程的次级控制器负责同步整流器和ZVS反激控制器的操作，从而在主辅两侧提高系统效率，与MasterGaN功率级相搭配，可以实现高频率的操作，使得可以使用包括平面变压器在内的小型磁性元件。
ST-ONE搭载一个主动控制器和其在主侧的高压启动、一个微控制器以及控制变换和USB-PD通信所需的所有外围设备。这两个侧面通过内置的电气隔离的双通信通道连接。通过采用新颖的非互补控制技术和专门设计的功率模式，能够实现高效率和低空载功耗的双重目标。
ST-ONE具备强化的电气隔离双通信通道，符合IEC 62368-1标准，支持800V高压启动，并内置输入电压感测，具备主动输入滤波电容放电电路，可降低待机功耗，芯片还全面集成了USB-PD PHY，具备24伏耐受保护和集成负载开关驱动器。
ST-ONE采用SSOP36 0.8mm封装
充电头网总结
PI、南芯、意法半导体迎合市场趋势，推出AC-DC-协议全集成控制器芯片，这类控制器芯片适用于各种电子设备，如充电器、适配器、电源供应器等。在不断增长的电子市场中，具备全集成和多功能特性的控制器具有竞争优势，能够满足多样化的市场需求。
这种芯片集成度高，可以大大减少产品外部元件的数量，极大简化电源管理器件的设计和制造，同时也节省了成本和空间，可以将产品设计的更加的小巧，是满足现代电子设备对高性能、高效能和智能充电解决方案需求的理想选择。
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