USB-IF協會在2021年5月份釋出了USB PD3.1快充标準，在功率方面，USB PD3.1快充最高支援240W充電，并新增了28V、36V、48V五組固定電壓，這也進一步拓展了快充技術的應用範圍。不久之後蘋果便推出了首款支援140W輸出功率的USB PD3.1快充充電器，緊接着，閃極、雅晶源、新斯寶、瑞嘉達等幾家第三方快充電源品牌相繼入局，加速大功率快充技術的普及。
大功率快充的出現，帶來了全新的電路設計，其中最明顯的變化就是，大功率快充電源中多出了PFC電路，尤其是在國内銷售的大功率快充電源産品中，PFC電路是必不可少的一部分。作為PFC電路的核心，PFC晶片由此迎來了快速發展階段。
大功率電源必備PFC
PFC是功率因數校正電路，在充電器中用于将整流後的電壓升壓，再通過電容濾波為反激或者ACF或LLC初級供電。
一般來說，75W以上的充電器都需要增加PFC電路，這樣做可以解決兩個痛點；第一是為了照顧低壓輸入而采用較大容量的初級濾波電容，會占據充電器中相當大的一部分體積，體積增大，使得充電器不便攜帶。第二是大容量的電容，在交流電通過整流橋為電容充電時，呈現容性負載，産生很大的沖擊電流，對電網造成污染和幹擾。
出于對體積和電網的考量，大功率充電器中的電容，不能按照小功率充電器2μF/W的公式來選擇了。使用升壓式PFC升壓電路，可以把整流後的電壓升壓，升壓到380V左右為初級供電。減小不必要電容容量的同時，還消除了大容量電解電容對電網造成的幹擾。
根據充電頭網統計，在即将舉辦的2022（春季）USB PD & Type-C亞洲大會上，将迎來數十家快充電源晶片原廠出席，其中茂睿芯、晶豐明源、PI、必易微、矽力傑、傑華特、士蘭微、通嘉科技等企業均已經針對大功率快充提前布局了PFC晶片産品線。
目前市面上常見的PFC控制器可分為兩種類型，一種是獨立的PFC控制器，此類産品應用較為靈活，在LLC、ACF、QR三種主流的電源架構均可使用；另外一種則是将PFC升壓控制器和初級控制器內建到一顆晶片中，較為常見的是的PFC+LLC晶片，該類控制器的優點在于可以簡化電路設計并實作更高的效率，二合一也符合充電器高內建度的要求。
值得一提的是，作為第三代半導體材料，氮化镓功率器件和碳化矽二極管在PFC電路中均有着廣泛的應用，其中氮化镓功率器件主要用作升壓開關，碳化矽二極管主要用于升壓後的整流。碳化矽與氮化镓聯合使用，可以将PFC升壓的開關頻率從不到100KHz提升到300KHz以上，大大減小升壓電感體積，提高擴充卡的功率密度。
同時碳化矽二極管的高頻性能，無反向恢複的特性，還可以減小開關損耗，提高轉換效率，除了應用在大功率快充電源上之外，還可用于PC電源以及戶外電源等産品中。
在本次展會上，納微、英諾賽科、聚能創芯、镓未來、Transphorm、芯冠科技、能華等14家氮化镓功率器件原廠以及基本半導體、泰科天潤、美浦森、森國科等多家碳化矽原廠均亮相，并帶來最新的産品技術。
大功率PFC晶片彙總
上文介紹了PFC晶片的應用場景以及産品分類，下面繼續分享本次2022（春季）USB PD & Type-C亞洲大會将亮相的部分PFC晶片的詳細介紹。
C40-C41、C54-C55展位：上海晶豐明源半導體股份有限公司
晶豐明源推出了一款高PF值、低諧波的升壓PFC控制器BP2628，可用于PC電源、USB PD充電器以及中大功率的LED驅動電源。
晶豐明源BP2628
晶豐BP2628支援臨界連續模式或斷續模式，可實作二極管零電流關斷，有助于提高轉換效率，并降低電磁幹擾。該晶片支援最高540KHz開關頻率，可搭配氮化镓開關管和碳化矽二極管，通過高頻率減小電感體積，實作高頻率小體積的升壓PFC電路。
晶豐明源BP2628在重載時于臨界連續模式運作，可降低開關管的導通損耗，提高轉換效率；輕載時進入斷續模式，降低開關損耗，保持輸出電壓穩定的同時保證良好的PF值和輸入電流諧波。
晶豐明源BP2628内置完善的保護功能，包括逐周期過流保護，輸出過壓保護，晶片供電欠壓保護，回報引腳短路保護，晶片内部過熱保護等保護功能，確定系統可靠運作。同時還可利用回報腳短路保護功能進行PFC級的開關控制，降低系統的待機功耗。
B29-B30展位：PI
老牌電源晶片品牌PI推出了一款PFC控制晶片，可以應用于USB PD快充、PC電源、LCD螢幕電源等領域。
PI PFS7628C
PI PFS7628C是一款內建600V開關管的PFC晶片，內建600V MOSFET和二極管，可在寬負載情況下提供高功率因數和高效率，内置完善的保護功能。可提供穩定，高效的功率因數補償，輸出功率為110W。
PI PFS7628C詳細規格資料。
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B47-B48展位：深圳市必易微電子股份有限公司
必易微目前一共推出了7款PFC控制晶片。
必易微KP2801
必易微KP2801是一款高度內建的升壓式 PFC 恒壓控制器，晶片采用了準諧振的工作模式，同時加以有源功率因數校正控制技術可以滿足不同輸入、不同負載下的高功率因數、超低諧波失真和高效率的要求。
KP2801内部內建消磁信号檢測技術 同時內建有 650V 高壓啟動和供電電路，無需輔助繞組檢測消磁和供電，隻需很少的外圍器件，極大地簡化了系統的設計和生産成本。
KP2801內建有完備的保護功能以保障系統安全可靠的運作，如VDD 欠壓保護功能 (UVLO)、逐周期電流限制 (OCP 輸入欠壓保護功能(BOP)、過熱保護 (OTP) 輸出過壓保護(OVP) 等。
1、PFC+QR控制器全面國産，必易微120W氮化镓快充方案首秀
2、必易微推出KP2801準諧振升壓PFC控制器
必易微KP1511
必易微KP1511是一款高度內建的升壓式 PFC 恒壓控制器晶片采用了準諧振的工作模式，同時加以有源功率因數校正控制技術可以滿足高功率因數、超低諧波失真和高效率的要求。
KP1511内部內建消磁信号檢測技術， 同時內建有 650V 高壓啟動和供電電路，無需輔助繞組檢測消磁和供電，隻需很少的外圍器件，極大地簡化了系統的設計和生産成本。
KP1511內建有完備的保護功能以保障系統安全可靠的運作，如:VDD 欠壓保護功能 (UVLO)、逐周期電流限制 (OCP) 過熱保護(OTP)、輸出過壓保 護(OVP)、輸出欠壓保護(UVP)等。
A03展位：矽力傑半導體技術（杭州）有限公司
矽力傑目前一共推出了兩款PFC控制晶片SY5072和SY58874V，主要應用于大功率AC-DC電源、LED照明、快充等領域。
矽力傑SY5072
矽力傑推出了一款臨界模式升壓PFC控制器SY5072，其采用恒定導通時間運作可實作高PF值，準諧振開關可實作高效率并提升EMI性能。通過特别的設計，可實作快速啟動以及高可靠性的保護功能以滿足安全需求。
矽力傑SY5072采用谷底開通以降低開關損耗，在輕載時降低開關頻率，提高輕載效率。内置高輸出電流MOS管驅動器，支援開關管過電流保護，内置過渡優化。器件支援過電壓、過電流和過熱保護等保護措施。
矽力傑 采用小體積的SOT23-6封裝，符合RoHS和無鹵。外圍元件精簡，可實作緊湊的PFC設計，減小PFC級體積在電源中的占比。
矽力傑SY5072支援150W輸出功率，内置的過渡優化可提供較好的線性過渡和負載過渡。适用于AC-DC開關電源，兩級開關電源的前級和LED照明應用。
1、内置氮化镓晶片，體積小巧功率大，小米120W USB-C快充拆解
矽力傑SY58874V
矽力傑SY58874V是一顆升壓PFC轉換器，晶片内置升壓MOS管，具備高PF，采用準諧振開關提升轉換效率和更佳的EMI性能，支援輸出過電壓保護，外圍器件精簡。
A09展位：傑華特微電子股份有限公司
針對大功率快充電源市場的應用需求，目前傑華特推出了一款PFC控制晶片JW1571。
傑華特JW1571
傑華特JW1571是一款電壓精度高的恒壓控制器，采用 SOP8封裝。适用于單級升壓功率因數校正（PFC）應用。恒定導通時間控制政策確定高功率因數，無需輸入電壓檢測電路，簡化系統設計，節省損耗；臨界導通模式操作降低了開關損耗，提高了 EMI 性能并大大提高了效率。
傑華特JW1571具有多重保護功能，大大提高了系統的安全性和可靠性，包括VCC UVLO、CS過壓保護、FB過壓保護和過溫保護。
傑華特JW1962O
傑華特JW1962O是一款具有高電壓精度的恒壓控制器，适用于單級升壓功率因數校正 (PFC) 應用，恒定導通時間控制政策保證了高功率因數，無需輸入電壓檢測電路，簡化了系統設計，節省了損耗。晶片的臨界導通模式操作降低了開關損耗，提高了EMI性能并大大提高了效率。
JW1962O具有多重保護功能，大大提高了系統的安全性和可靠性，包括VCC UVLO、ISP過壓保護、開路回報保護、FB過壓保護和過溫保護。
B62展位：杭州士蘭微電子股份有限公司
士蘭微推出了三款PFC控制器，主要可用于照明電源、電視機電源以及大功率電源擴充卡領域。
士蘭微SD7528
士蘭微SD7528是一款高性能、臨界導通模式的功率因數校正（PFC）控制器，内部內建高性能的線性乘法器，能夠減少交流輸入電流的失真度。
士蘭微SD7528通過内部一個電壓模式的誤差放大器和一個精确的内部基準電壓來控制輸出電壓。晶片功耗非常低，啟動前最大隻有15μA，工作時電流小于5.5mA。内部內建使能功能,能夠控制電路的關斷或者打開，同時內建一個有效的兩步過壓保護子產品，能夠安全處理發生在啟動時或者負載斷開時的過壓狀态。SD7528優化了控制方式，輕載THD和PF表現更優。
B73展位：通嘉科技（深圳）有限公司
通嘉科技目前已經針對大功率電源推出了一款PFC控制器，主要可應用于LCD螢幕的電視機電源、PC電源等領域。
通嘉LD7593DA
通嘉LD7593DA是一款工作在轉換模式的電壓模式 PFC 控制器，具有多種內建保護功能，例如 OVP、OCP 和内部 OTP。
通嘉LD7593DA采用SOP-8封裝，具有用于功率因數校正的轉換模式。通過零電流開關實作高效率和低開關噪聲。感應交流輸入電壓以補償高和低交流輸入電壓之間的 OCP和PF值。
充電頭網總結
為了實作“萬物皆可充”的目的，USB-IF協會已經對充電協定實作了全面更新，充電器的功率也越來越大。除了充電功率更大，充電速度更快之外，大功率快充電源還可以搭配二次降壓電路實作多口輸出，用一個電源滿足多台裝置的充電需求。可以預見，大功率快充将逐漸成為未來市場的主流。
此外，目前應用于大功率快充電源的LLC、ACF以及QR控制技術均已經非常成熟，氮化镓、碳化矽功率器件也實作了規模化應用。而本次介紹的這些PFC控制器的最大特色就是應用靈活，可以搭配不同類型的電源主要晶片使用，組成符合安規要求的高性能電源方案，加速大功率快充産品的量産上市。
即将在3月23日-3月25日舉辦的2022（春季）亞洲充電展，将邀請到文章中出現的企業進行展示、分享，屆時歡迎莅臨展台交流。