前言

随着新的一年的脚步渐近，充电头网精心汇总了2023年各大知名芯片企业推出的一系列创新参考设计。这些设计不仅涵盖了最新的技术趋势，还体现了行业领先的工程思想。它们的目标是为工程师们提供宝贵的资源，在电子产品和系统的开发过程中，帮助他们降低设计和实施过程中的风险，同时显著提高工作效率。

这些参考设计不仅可以作为一个可靠的指导，还能助力工程师们加速整个开发周期，从而在竞争激烈的市场中更快地推出创新和高效能的产品。

应用案例汇总

amicro一微

一微星65W 2C1A充电器方案

这款65W 2C1A支持盲插的充电器与常见的两路DCDC方案输出规格相同，但充电头网发现，该方案外围仅有一路DCDC，产品体积大幅减小。无论单口还是多口工作状态，C1始终保持直通工作，所以整机效率较高。待机时协议控制前级电压为5V并关闭DCDC，大大降低了待机功耗，据悉这款产品已取得六级能效证书并大规模量产。

一微星的CV656协议支持片间互相通讯，无需外置MCU即可实现多口控制，方案具备较强的拓展性。DCDC可以使用Buck-Boost，满足高性能小体积的产品需求；也可以使用Buck，满足高性价比的产品需求，给快充工厂提供了多样化的选择。今天要测评的这款充电器ACDC部分使用了OB2736+OB2009合封GaN全套方案，DCDC使用了一颗PL5501升降压控制器，协议使用了两颗CV656。

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Beiland 贝兰德

贝兰德D9512一芯三充无线充参考设计

这款方案采用D9512一颗控制器搭配三颗功率级芯片，实现手机15W无线快充+耳机5W无线充+手表3W无线充的三合一无线充电器设计。三路无线充电为独立输出，互不干扰。D9512内部集成PD快充取电功能，精简外围元件。

贝兰德D9512无线充方案采用USB-C接口输入供电，无需单独的专用适配器。PCB由四个圆形区域拼接在一起，中间位置焊接主控芯片，对应三个圆形区域焊接集成功率级芯片和谐振电容。

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贝兰德D9516一芯双充三线圈无线充参考设计

这款方案采用D9516一颗控制器搭配两颗功率级芯片，实现手机15W无线快充+耳机5W无线充的二合一无线充电器设计。无线充电为独立输出，互不干扰。

贝兰德D9516无线充方案采用USB-C接口输入供电，无需专用适配器。PCBA模块为圆形设计，契合无线充电器底座设计，在中间位置焊接主控芯片，侧边焊接无线充电线圈。

PCBA模块共连接三个无线充电线圈，其中两个叠放的手机无线充电线圈支持15W功率，单独的圆形充电线圈支持5W无线充电输出。

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BPS晶丰明源

晶丰明源20W快充电源套片方案

晶丰明源推出了20W快充电源套片方案，旨在提供创新的电源解决方案，以满足现代生活中对高速充电的迫切需求。

该方案使用BP87112初级电源芯片搭配BP6211B同步整流芯片，两颗芯片内部均集成开关管，元件精简。输出电压由协议芯片通过光耦进行反馈调节，可以实现超高性价比的快充适配器应用。

Cannron展嵘

展嵘65W双USB-C快充DEMO

展嵘电子推出了一款双口65W氮化镓PD快充方案，这款方案采用多块PCB组合焊接，功率密度达到1.76W/cm³，方案内置氮矽科技氮化镓开关管和智融降压芯片，并具备双USB-C接口，支持功率盲插和智能功率分配。

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chipsea芯海科技

芯海CUB3141 DEMO板

CUB3141是一款高性能USB 3.1 Gen1 HuB芯片，提供高速5Gbps数据传输，向下兼容USB 2.0和USB 1.1。

CUB3141支持所有下游端口的快速充电，具有用户友好的自定义配置，以及USB 3.0各种模式。内置3.3V LDO，兼容Windows、Apple OS X和Linux hub多种操作系统，通过了严格的兼容性测试和USB-IF协议认证。

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corenergy能华

60W适配器方案

该适配器采用了华源智信的HY1602E，华源智信半导体是一家行业领先的模拟/数字和数模混合IC产品供应商，能提供开关频率为65KHz、89KHz、130KHz和160KHz的IC方案产品，以满足不同的应用需要。HY1602E IC只有6个PIN脚，最高开关频率可达89KHz。HY1602E是一颗智能多模式反激控制器，集成丰富的保护，包括输入线电压补偿、变压器短路保护、过热保护、输出过压保护、输入欠压保护和取样电阻短路保护。

该适配器方案选用的是能华半导体的级联耗尽型GaN器件，一般来说耗尽型GaN相对增强型GaN产品具有宽栅压范围、低漏电特性、低动态电阻、高可靠性以及多封装形式等方面的优势；同时耗尽型GaN还有电流能力比增强型GaN强的优势，对于60W的适配器，增强型GaN器件需要选择导通内阻200m(典型值)以内的器件，而耗尽型GaN器件可以选择导通内阻为600m(典型值）以内的的器件；针对适配器成本比较敏感的特点，我们选择导通内阻更大的耗尽型GaN器件。

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CPS易冲半导体

易冲65W快充参考设计

易冲半导体推出了新一代的快充协议芯片CPS8849A，芯片协议支持十分全面，能够满足PD3.1快充，UFCS融合快充以及华为和三星手机快充协议。芯片内置高精度恒压恒流控制，内置ADC进行采样。支持光耦和反馈调压，并具备多种封装，充分满足充电器和车充等场合应用。

易冲基于CPS8849A这款协议芯片推出了三款参考设计，分别为一款A+C双口65W充电器，一款单C口65W充电器和一款双口同步升降压车充，涵盖主流的消费市场场景。

基于易冲CPS8849A协议芯片的65W快充参考设计，支持输出配置单USB-C或1A1C接口，两个参考设计器件布局样式、大小一样，区别在输出端小板上。下面我们以1A1C接口配置的65W参考设计为例进行介绍。

DEMO主板正面器件布局紧凑，边缘还有一定的可用空间，可见此时的体积三围并非方案的极限。

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DK东科

东科140W AHB快充DEMO

东科半导体在率先推出国内首款氮化镓合封芯片后，再次领先行业，推出了全合封AHB半桥芯片。这款芯片集成了LLC和反激的优点，具备高转换效率和宽电压输出能力。芯片为三合一设计，内部集成AHB控制器，半桥驱动器和氮化镓半桥器件。

ETA钰泰

钰泰65W参考设计

钰泰推出的这款65W快充参考设计具备2C1A输出接口，且接口均支持快充，十分实用。参考设计内部采用钰泰ETA8047多模式反激控制器搭配ETA8003同步整流控制器，ETA8047支持多模式运行，且待机功耗极低，满足六级能效要求。

ETA8047支持使用MOS管和级联型氮化镓器件，搭配ETA8003进行同步整流，保护功能全面，外围元件精简。钰泰推出的快充电源芯片能够有效提升PD快充以及适配器的性能和体验，打造高性价比的开关电源解决方案。

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iCM创芯微

创芯微20W PD--CM1775G+CM1621参考设计

通过对GaN的深入研究和专业应用，创芯微在整体电源系统上，合封的GaN表现都非常优秀，外围简单，体积小巧，简易整齐。

PCBA尺寸：25.4mmL*24.3mmW*22.1mmH

高功率密度：1.46W/cm3/PCBA

高性价比：CM1775G内置650V GaN，EE1512变压器

最高效率：91.03%

创芯微30W PD--CM1777G+CM1632CB参考设计

PCBA尺寸：27.5mmL*25.27mmW*25.53mmH

高功率密度：1.69W/cm3/PCBA

高性价比：CM1777G内置650V GaN，ATQ1812变压器

最高效率：92.2%

创芯微65W PD--CM1778GB +CM1661参考设计

PCBA尺寸：57mmL*39mmW*23.5mmH

高功率密度：1.25W/cm3/PCBA

高性价比：CM1778G内置650V GaN，ATQ2315变压器

最高效率：94.3%

Infineon英飞凌

英飞凌XDPS2201 170W参考设计

英飞凌推出的一款170W电池充电器的参考设计，这款参考设计为单级混合反激架构，支持24V～36V锂离子电池组应用。这款参考设计采用同步整流，提升了系统效率，和以往拆解的电瓶车充电器相比，没有设计大面积散热片与散热风扇，可以实现全密封的外壳设计。

英飞凌XDPS2201 170W参考设计无PFC电路，设计方面更加简单，同时可以减低系统成本，方案支持198-264V~50/60Hz宽电压输入，满载效率＞95%@230VAC。得益于非常高的系统效率，DEMO器件设计上无需散热片，只要留有一定间隙即可满足温度要求。

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Jinzhou-ic金洲

金洲JZ4056H参考设计

浙江金洲电子科技有限公司推出了一款具备28V输入耐压的JZ4056H锂电池充电芯片，在输入电压超过6.5V时会自动进入过压保护状态，确保器件和产品安全。并且这款芯片还支持4.2/4.25/4.3/4.35V四种锂电池使用，并且具备ESOP8，DFN2*2，DFN3*3封装，满足不同场合应用。

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金洲JZ4084H参考设计

浙江金洲电子科技推出了一款具备24V输入耐压的JZ4084H锂电池充电芯片，这款充电芯片采用SOT23封装，体积小巧，支持最大500mA充电电流。这款芯片还支持4.2/4.25/4.3/4.35V四种锂电池使用，满足手持便携设备充电需求。

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megmeet 麦格米特

麦格米特2200W双向逆变方案

麦格米特推出的一款2200W双向逆变模块，型号为MGI204MGGH，在整流模式下支持176~264Vac输入，具备输入过压和欠压保护，输出电压范围为40~58.4Vdc，最大输出电流为35A，支持48V锂电池组恒压恒流充电。

在逆变模式下支持40~55Vdc输入，光伏输入支持12~70Vdc，额定输出电压为230Vac，支持176~264Vac调节，额定输出功率为2200W，支持逆变恒功率输出，最大输出功率为2400W。这款双向逆变模块采用风扇强制制冷，并具备通信功能。下面就带来这款双向逆变模块的方案解析，看看这款逆变模块的设计和用料。

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RENESAS瑞萨

瑞萨45W快充方案DEMO

瑞萨推出的一款PD快充参考设计，使用瑞萨iW9860+iW760芯片组方案，支持90-264Vac全球宽电压输入，支持45W输出功率，可以满足手机、平板以及轻薄笔记本日常充电需求。

iW9860是一颗高性能的初级控制器，空载待机功耗做到了惊人的5mW以下。iW760是一颗次级控制芯片，内部集成协议和同步整流控制，简化充电器设计，并提高可靠性，并且同样支持零待机功耗特性。

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RSJ锐仕嘉

锐仕嘉330W氮化镓电源参考设计

针对高性能独显笔记本，锐仕嘉与transphorm联合出品了一款330W氮化镓电源方案，这款电源采用图腾柱PFC+LLC拓扑设计，采用安森美NCP1680+NCP13992控制芯片，内置四颗transphorm氮化镓开关管。电源方案体积仅为120*73*21mm，功率密度达到1.8W/cm³，有效缩减电源体积，助力实现大功率电源小型化。

锐仕嘉330W电源适配器DEMO输入端采用梅花插口，可以接地避免用户触电。设计了两级EMI滤波电路，两颗高压滤波电解电容横置，板子正面器件之间留有空隙，实际量产可填充导热胶固定散热。

SEMITRONIC 芯仙

芯仙2KW氮化镓双向变换器参考设计

芯仙能源技术有限公司推出了一款采用氮化镓器件的双向AC-DC变换器，这款变换器支持2000W输出功率，并支持整流模式和逆变模式。其中整流模式支持宽范围交流输入，额定输出电压为48V，并支持42-58V调节。

逆变模式支持42-58V输入，输出支持120或220Vac，最大输出功率为2000W，转换效率达95%。模块采用主动风冷散热设计，噪声低，温升低，提升可靠性。逆变模块支持多机并联工作，可广泛用于48V电池组的储能，直流微网，V2G逆变等新能源应用场景。

逆变模块的交流和直流侧均具备过压，欠压保护，过流和短路保护，并支持过热保护。充电头网拿到了这款W2000-48V双向AC-DC变换器，下面就通过文章的形式，展示这款变换器的设计和用料。

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芯仙方案2.2kW 双向AC-DC逆变器

芯仙能源技术有限公司推出了一款2200VA的双向逆变器，其采用数字芯片控制，逆变模式下额定输出电压为220V，支持200-240V调节，额定输出功率为2400VA，峰值输出功率为4800VA。整流模式下具备1600W输出功率，支持40-58.8V输出，具备涓流充电，输出过流保护和过电压保护。

双向逆变器设有主动散热风扇，在整流模式和逆变模式下的满载效率均高于93%，并具备UPS功能，可用于48V电池组的储能，直流微网，V2G逆变等新能源应用场景。

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Si-power硅动力

硅动力20W参考设计

硅动力推出了一款双USB-C接口的充电器方案，方案采用硅动力高集成开关电源芯片，固定5V输出，输出电流为4A。

方案采用双USB-C接口，并配有自动识别芯片，每个接口支持5V2A输出，可以满足两台手机的应急充电。

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SOUTHCHIP南芯

南芯 POWERQUARK® 系列 65W 1C方案

该系列产品具有业界领先的超高集成度、超高效率及极致的安全性能，并支持多种格式的通信协议；还可实现超高整机功率密度，相比上代方案最多可减小 30%，必将在快充行业引起巨大震动，掀起快充技术变革，引领新的快充世代。

南芯科技 POWERQUARK® 系列产品，整合 5 大技术，实现 5 种功能，超越95% 效率，给设计者和用户带来了前所未有的极致体验：

自研全集成封装技术
次级控制软开关技术
次级控制主动式同步整流技术
高速隔离数字通讯技术
多标准快充协议兼容技术

南芯POWERQUARK® 65W 参考设计

这款芯片将快充充电器的原边控制器，高压GaN开关管，隔离通讯，次级同步整流控制器和协议功能全部集成，具有业界领先的高集成度，压缩充电器体积，大幅提升消费者的使用体验。

南芯POWERQUARK® 65W 参考设计输入端设有EMI滤波和整流小板，输出端也设有一块小板，焊接USB-C输出母座。

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ST意法半导体

古石 x 意法188W充电器参考设计

古石这款参考设计采用ST意法半导体STNRG011二合一控制器，芯片内部采用数字控制，支持PFC和LLC控制，并采用MASTERGAN4氮化镓半桥芯片。PFC开关管采用润新微XG65T125HS1B氮化镓开关管，PFC整流管采用森国科KS08065-D碳化硅二极管。

同步整流控制器采用意法SRK2001搭配芯控源AGM042N10A同步整流管，固定电压输出。输出采用智融SW3566H、SW3517S和SW3521芯片进行快充输出。ST意法半导体这款快充电源采用二合一控制器和氮化镓半桥芯片，提高了快充电源的集成度，简化设计和调试，满足快充电源和大功率适配器应用。

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SW智融科技

大功率PD3.1 140W智融SW3566双USB-C快充方案

SW3566参考设计采用单面PCB设计，左侧焊接红黑导线用于电源输入，依次焊接输入滤波电容，降压MOS管，降压电感和输出滤波电容，下方焊接SW3556降压芯片。在右侧焊接两个USB-C和USB-A接口，接口内侧为两路电流取样电阻和输出VBUS开关管。

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智融65W合封氮化镓快充参考设计

智融65W合封氮化镓快充参考设计一览，右上角为输入端，焊接NTC热敏电阻，保险丝，共模电感和安规X2电容，左侧焊接高压滤波电容和差模电感。下方为变压器和输出滤波电容，左侧下方焊接贴片Y电容和协议芯片小板。

背面焊接整流桥，SW1125合封氮化镓芯片，反馈光耦，贴片Y电容和同步整流管。

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智融45W全套方案参考设计

这款参考设计采用智融SW1123P合封氮化镓芯片，搭配使用SW1608同步整流控制器和SW2303协议芯片。得益于使用了合封氮化镓芯片，参考设计的电路十分简洁，降低设计和加工成本，提升充电器的性价比。

智融45W全套方案参考设计模块整体很小巧，主板上是三段式布局，输入端设有小板，高压滤波电解电容等器件排布紧凑。该参考设计的核心元件是智融SW1123合封氮化镓芯片，这是一颗集成650V耐压，400mΩ导阻氮化镓开关管的高频准谐振反激变换器，芯片内部集成了700V高压启动电路，线电压掉电检测。

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智融SW5208无线充电接收方案

针对无线充电市场，智融推出了一款全集成的无线充电接收芯片SW5208，这颗芯片支持5W输出功率，内部集成全桥同步整流器，LDO，调制电路，为单芯片解决方案。

芯片内置12bit高精度ADC，支持输出状态指示，支持有线电源输入控制，具有低静态工作电流，并具备I2C接口，可以通过I2C接口进行参数配置，实现输出电压和输出限流等功能配置。

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智融100W移动电源参考设计

智融科技推出了一款100W USB-C+USB-A双口移动电源参考设计，这款移动电源参考设计采用智融SW2505协议芯片配合SW7201同步升降压控制器，支持4串锂电池应用，支持双向100W充放电。SW2505支持PD3.1、UFCS等全快充协议，以及支持双向快充，支持多种反馈模式，适合移动电源应用。

移动电源参考设计使用188数码管进行电量显示，并配有按键开关，还预留了热敏电阻焊盘，用于电池的温度检测。

TI德州仪器

TI 11kW三级三相氮化镓ANPC参考设计

随着用户对充电速度和便利性需求的不断提高，TI 推出了一款基于氮化镓的 11kW 三级三相 ANPC 参考设计 TIDA-010210。这款参考设计内置氮化镓开关管，开关频率高达 100kHz，支持交流三相 400V 供电，支持 800V 直流系统应用，输出功率达 11kW。此外支持双向运行，可选择逆变器模式或 PFC 模式运行。

这款参考设计采用子卡式的模块化结构设计，便于比较 GaN 和 SiC 器件性能。底部主板包括滤波器，传感电子器件，偏置电源，开关继电器和冷却风扇，并由六个氮化镓子卡和三个硅 MOS 子卡和一块控制板组成。子卡的功率器件配有散热片，并配有散热风扇为功率器件散热。底部主板使用四层 PCB 分离信号和电源布线。

TI这款参考设计使用新型的开关逻辑，将 18 个开关的 PWM 需求减少为12 个，参考设计采用 TMS320F280049 C2000 实时微控制器，内置 16 位，3.5MSPS 的智能 ADC+Sigma Delta 滤波器模块，内置高性能浮点 DSP 内核，支持 150ps 高分辨率 PWM 。片上可配置逻辑块（CLB）实现逐周期高压保护，无需外部 FPGA，并使用隔离式分流放大器进行输出电流检测。