2023亚洲快充大会上的精彩演讲，华源：零功耗PD电源
来源:充电头网发布时间:2023-09-182104浏览
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前言
2023（秋季）亚洲充电展于8月23-25日在深圳福田会展中心3号馆举办，其中8月23日（周三）同期举办2023（秋季）亚洲快充大会，汇聚数百家知名企业参展。
此次展会以推动充电行业交流与发展，打造一个技术交流的平台为目的，互相交流充电技术和充电技术未来的发展趋势，为大家分享最新充电技术领域的技术和干货，其中华源智信半导体有限公司（简称：华源）带来了《零功耗PD电源》为主题的演讲，华源致力于提供高性能，高品质，客制化的电源芯片及解决方案。
担任本次演讲的是华源智信半导体有限公司的AC/DC FAE总监刘光新先生，从事开关电源研发和电源IC推广近16年，拥有丰富的系统设计和产品应用经验。熟悉开关电源的理论并能和实践相结合，对常用拓扑及开关电源的控制理论、EMC处理都有丰富的经验。曾任TI中国华南区FAE，负责家电、工业、汽车和消费类客户的技术支持。加入华源前任Anker Charger研发总监，负责快充产品线的预研和研发工作。
本次演讲由公司简介、华源产品简介、华源产品组合实现零待机共3个内容组成，首先介绍的是华源公司的简介。
华源智信半导体公司成立于2018年，总部位于深圳，在深圳，武汉，天津，首尔和硅谷均设有研发服务中心及办事处，拥有自主知讯产权数字电源控制芯片设计平台和全球首创AM MiniLED微驱动控制协议SPB和架构等核心技术，主要以生产AODC 电源管理芯片、USB PD协议芯片、MiniLED背光驱动芯片、Mini/Micro LED RGB 直显控制芯片、DCDC PMIC 电源管理芯片等为主，聚焦于消费类快充、显示面板电源、家用电器电源、工量电源、 车用电源等电源市场。
华源公司的业务产品渗透消费类，工业及显示领域，包括笔记本电脑、手机、电视、显示屏等。是一家专业的整体电源解决方案供应商。也是中国为数不多的掌握核心技术的从700V 高压PWM IC， SR IC到PD协议芯片以及AFC/TFC/QC集一体的ACDC电源公司，国际第一家实现玻璃基AMMiniLED背光驱动控制技术的公司，国际第一家发明高速串并广播式SPB数字控制协议的公司，出货量超过100kk，世界上第一家实现玻璃基AM MINILED TV量产的公司，拥有中国领先的核心数字电源控制技术的自主知识产权公司，国际领先自主开发高压700V/60VBCD数字电源工艺平台的公司。
第二部分主要内容是华源产品简介。
华源的产品主要分为MiniLED电源和AC/DC电源两条产品线，其中MiniLED电源有背光驱动和PMIC组成，AC/DC电源由PWM控制器、SR控制器、PD控制器组成。
初级PWM控制器一Hengshan系列的HY1602和HY1632产品拥有Vcc自保持功能，在低压大动态时候能够维持Vcc不掉电，保持快速反应，防止Vcc掉电，同时内置了Brown in/out OVP功能。带有开环保护、过载保护、限时短路保护，电路防饱和技术等，内置自适应驱动技术、GaN直驱和外置OTP等。
Hengshan系列的HY1651是一款带高压启动的产品，内置LPS和可调整OTP，在高压启动+低工作电流取得低于20mw待机，低压CCM、高压限频QR、高低压都取得高效率，可直驱MOS或GaN，针对Coo1Mos有自适应智能驱动。55V工作电压情况下，适应输出电压范围宽。
Hengshan系列的零功耗产品HY1651，内置通信协议，在收到ZP信号后可进入低功耗式，驱动MOS或GaN针对Coo1Mos有自适应智能驱动，HY1651可以高压启动+低漏电，全QR操作,最高频率200K。
华源在同步整流控制器方面，针对不同应用场景，开发出HY903、HY913、HY923共3个大类的SR控制器。
华源同步整流控制器主动下拉的特点，初级第一个脉冲SR FET就有下拉，在确保安全操作下，可以适应不同厂家的MOS降低客户成本，防止误触发，太低内阻的MOS，需要先检查下拉效果，因为Crss太大耦合的电荷不能全部吸收。
华源同步整流控制器搭载Vcc电荷泵特点，在低电压时候，Vcc电荷泵会提升电压，增加输出效率，适配器可选用自供电的HY923，在短路时也可以工作。
华源同步整流控制器抗干扰能力特别强。增加(Vds-vin)积分功能，需要满足一定条件SR才会打开，初级导通时间短时次级不会导通，可以抗窄脉冲或ESD的干扰。
华源同步整流控制器抗干扰实测的波形，可以看到测试的第一条脉宽较宽，第二条脉宽较窄，没有达到积分值，不会输出的。
华源PD协议产品目前有USB A口协议控制器、USB C口协议控制器、A+C口双口协议控制器、集成BUCK的C口控制器共4个板块9款产品。
第三部分是华源产品组合实现零待机的解决方案。
图示为传统的PD电源的架构，图中标示的1、2是放电电阻和启动电阻，是与频率无关的损耗。与频率有关的损耗电源RC、控制芯片、变压器承接电容、开关MOS。主控芯片的5、6、7是两部分都有。
降低待机功耗的路径，据IEC62301标准的4.5条款规定功耗<5mw即为零待机，通过降低主要损耗部分的损耗来实现零待机。尽量降低空载时电路的损耗和电源IC自带降频功能，把功率降得足够低才能实现零待机。
华源产品组合实现20mW待机的电路示意图，可以看到是由控制原边主控的HY1651功耗为200uA，同步整流HY913功耗为250uA，协议部分的HY5204为500uA实现的。
实现低于20mW的待机功耗，测试结果是17.2mW，频率为127KHz。
华源产品是通过组合形式实现零待机(小于5mw)，在空载时候切断光耦，可以实现整个系统在待机时的功耗为4.5~4.8mW，可以满足零待机，但无法量产。因此通过降低同步整流器的损耗，即通过协议切断同步整流待机通电，可以让整个系统的待机损耗降至3.X mW，剩余1.X mW的裕量，可以实现产品的量产化。
以上是华源实测的数据，在90V情况下，功耗为2.7mW；在115 V情况下，功耗为2.9mW；在230V情况下，功耗为3.5mW；在 264V情况下，功耗为4.1mW；从能效角度看，满足客户量产的最佳区间是115V~230V。
实测零待机时的工作频率低至1.5Hz，Vout 输出维持在5V，可以满足PD的正常工作和识别。
华源实现零功耗PD电源的解决方案演讲完毕，以上是华源的联系方式和网址。
充电头网总结
随着电子产品的增多，人们的各种充电器需求也随之增长，逐渐成为了能源消耗和浪费的原因。为实现绿色可持续发展，需要厂商降低电子设备在待机情况下的电源消耗，减少不必要的能源消耗和浪费。通过减少待机状态下的能源消耗可以有助于降低碳排放和能源浪费，从而为环境保护作出了贡献。
华源推出的零功耗PD电源解决方案，可以有效降低了待机能耗，提升能源利用效率，实现待机零功耗，助推电子设备的环保发展。华源的产品广泛应用于消费类、工业类及显示领域中，聚焦于消费类快充、显示面板电源、家用电器电源、工量电源、车用电源等电源市场。是一家专业的整体电源解决方案供应商，可以为广大厂商提供节能、高性能、高品质、客制化的电源芯片及解决方案，通过减少待机功耗助力国家双碳战略。
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