前言
近年得益于全新氮化镓、碳化硅技术在各方面高度关注下，快充产业发展迅猛，快充产品总体呈现出多功能、多接口、大功率、小体积的发展趋势。此外USB PD3.1快充标准将快充功率上限提升至240W极大扩展了快充应用范围，以及苹果140W PD3.1快充商用催生的第三方市场，也都为百瓦级及以上快充市场发展持续注入动力。
在大功率电源设计上，目前LLC和AHB是业内两种比较主流的拓扑结构。虽说两种拓扑结构出现的也都比较早，但相较LLC架构来说，AHB架构进入消费类电源领域在时间上还是晚了一些。不过凭借在成本、设计难度等方面的优势，AHB架构很快获得行业的高度关注。
什么是AHB控制器
AHB是 Asymmerical Half-Bridge 非对称半桥的缩写，AHB控制器即是通过使用两颗开关管组成半桥结构，使用电容与变压器初级线圈串联，共同储能，并通过新增的开关管，将电容能量通过变压器传递到次级的器件。
相比传统反激将变压器漏感能量作为发热消耗，AHB控制器不仅实现了漏感能量的回收利用，还实现了主开关管零电压开通以及同步整流管零电流关断，减小了开关损耗，同时也减小发热。
AHB拓扑的特点及优势
AHB拓扑不对称半桥里面的变压器励磁电感和谐振电容器均参与存储能量，与反激式转换器相比，会缩小部分体积；AHB结合了反激变换器及不对称半桥的优点，利用励磁电流实现开关管ZVS的同时，利用谐振电流实现了次级整流二极管ZCS；AHB适合宽电压输出，相比LLC拓扑，在PD快充等输出电压变化范围宽的应用优势巨大，成本优势大；AHB开关频率限制在相对较小范围，对EMI滤波器的设计十分有益；AHB是适合应用于高功率密度和具有成本效益的拓扑。
AHB架构相比LLC架构，有如下优点。第一，AHB架构的二次侧为单功率器件拓扑，可以有效降低系统成本；第二，AHB架构的二次侧整流管电压应力远小于传统反激架构，可以采用耐压更低的MOS管作为整流管，极大的降低了系统成本和调试难度，尤其适用在PD快充等需要高输出电压的应用场景。第三，AHB架构中，变压器和谐振电容共同储能，变压器体积可以有效减小。
正是基于AHB拓扑的上述特点及优势，使其能够应用在很多的单口/多口应用、PD3.1快充上，并且目前获得来自行业的高度关注。据充电头网不完全统计，目前东科、英飞凌、杰华特、昂宝、立錡、通嘉等业内知名厂商已经或即将推出全新的AHB控制器产品，下面就一起来详细了解下。
排名不分先后，按企业英文首字母排序。
DK东科
DK8710AD
DK8710AD 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。DK8710AD 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，减小开关损耗并改善电磁干扰（EMI）。
DK8710AD的内阻为365-480mΩ，推荐应用功率为100W。
DK8710AD 外围精简，极大的简化了 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。DK8712AD 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，采用DFN8*8封装。
DK8712AD
相较于DK8710AD，DK8712AD主要是内阻进一步减少，为270-350mΩ，推荐应用功率为120W。
DK8712AD 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。DK8712AD 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，减小开关损耗并改善电磁干扰（EMI）。
DK8712AD 外围精简，极大的简化了 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。DK8712AD 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，采用DFN8*8封装。
DK8715AD
DK8715AD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。
与一元硬币实观对比。
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DK8718AD
相较于DK8715AD，DK8718AD主要是内阻进一步减少，为115-150mΩ，推荐应用功率为180W。
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。DK8718AD 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，减小开关损耗并改善电磁干扰（EMI）。
DK8718AD 外围精简，极大的简化了 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。DK8718AD 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，采用DFN8*8封装。
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Infineon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。
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应用案例：
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。
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XDPS2222
XDPS2222相比XDPS2221有了诸多升级改进，具有紧凑14脚封装成自适应PFC和软开关混合反激（HFB），支持超宽范围5~48V输出的USB-PD3.1应用，尤其适用于高功率密度快速充电器、笔记本电脑适配器、电动自行车和电动工具等应用。根据输入、输出而自适应调节的PFC功能，能够显著提高平均效率，满足最新的能效标准。HFB混合反激主变换级实现全共况软开关，提供创新性的谐振电容切换功能极大地满足更宽输出电压范围的设计，进一步提高效率。
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JOULWAIT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。
杰华特 JW1556详细资料。
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应用案例：
2、内置AHB架构，拆解联想thinkplus口红迷你100W氮化镓充电器
JW1556B
JW1556B是杰华特针对peak load（峰值功率）优化的型号，支持0-38V更宽输入电压范围，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
On-Bridge昂宝
OB2792
昂宝 OB2792是一颗AHB控制器，用于零电压开关谐振，正常工作情况下，高侧充电周期为常规峰值电流控制，低侧开通周期由内部自适应控制环路调节。重载下，芯片在连续谐振模式下运行，轻载时进入频率折返模式，实现零电压开关，降低开关损耗。
OB2792支持过压保护，欠压保护，过流保护，开环保护，X电容放电保护，内部和外部过热保护。OB2792旨在提供高效可靠的开关电源解决方案，适用于90W以上的应用场合。
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Richtek立錡
立锜RT7209
立锜RT7209是一款高度集成的可编程USB PD控制器，支持USB PD3.1 SPR和EPR 48V规范，并通过了USB-IF PD3.1认证，认证TID：11022 ，支持3V至55V的工作电压，内置MCU，具有16kB的OTP-ROM和2kB的SRAM，内置反馈补偿机制，不仅减少了外部元件，还增强了瞬态响应。
RT7209支持PD3.1、PPS、UFCS等多种快充协议，还允许客户根据特定需求定制私有协议。该芯片内置了分流稳压器，使其在提供恒定电压或恒定电流输出时具有更高的稳定性和可靠性。同时，内置的反馈补偿机制确保了整个系统的稳定性，同时通过可编程线缆补偿功能，用户可以针对线损进行精确调整，优化充电效率。
RT7209还具备VIN引脚检测功能，能够监测输入电压的状态，并据此作出相应的控制决策，从而保障设备的稳定运行。BLD引脚可用于快速放电输出电容，有助于缩短充电周期，提高充电速率。而USBP引脚则提供了直接驱动外部阻断N-MOSFET的能力，进一步增强了系统的控制能力和安全性。
在安全性方面，RT7209支持可编程的过流保护、恒定电流保护、过温保护，支持自适应输出过压保护、输出欠压保护，推荐的结温范围为−40℃至125℃，工作环境温度范围为−40℃至105℃。支持CC1/CC2/D+/D- 过压保护与内部过温保护，适用于多种消费电子的充电适配器之中，采用 WQFN-28L 4x5封装。
充电头网总结
AHB控制器以其在功率密度、效率、成本等方面的优势，逐渐成为了快充产品设计中的主流选择之一。相较于传统的反激结构，AHB架构在能量转换和损耗控制上具有显著的优势，尤其适用于高功率密度和成本效益的应用场景。其在拓扑结构和控制策略上的创新，使得快充产品在实现更高功率输出的同时，也更加高效可靠。
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。未来，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。
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