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綠色充電芯風向,這些PFC控制器助力快充裝置降低電網負擔

作者:充電頭網

前言

PFC的英文全稱Power Factor Correction,即功率因數校正。在理想的用電環境中中,我們希望功率因數盡可能地接近1,因為這意味着輸入的電能幾乎完全被有效利用,轉化為工作所需的能量,沒有産生無效的功率損耗。但在實際應用中,由于電流與電壓之間存在的相位差,導緻了無效功率的産生,也就是我們通常所說的“無功功率”。

無功功率不僅造成了能源的浪費,增加了用電成本,還會對電網造成額外的負擔。為了改善這一狀況,PFC電路應運而生。PFC電路的主要作用就是調整電流與電壓之間的相位差,使之盡可能同步,進而提高開關電源系統的功率因數,降低無效功率的産生,減少能源的浪費,并減輕電網的負擔。此外,随着全球對能源效率和環保要求的不斷提高,許多國家和地區都制定了嚴格的功率因數法規和标準,内置PFC電路也成為了符合這些法規和标準的必要措施之一。

PFC控制器在多口充電器中的應用

綠色充電芯風向,這些PFC控制器助力快充裝置降低電網負擔

充電頭網整理2023年度拆解案例時,發現有16款PFC控制器被應用在多口快充中,晶片部分參數如上圖所示,詳細資料小編将在下文為您介紹。

安森美NCP1607

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安森美NCP1607是一顆PFC控制器,采用臨界導通模式,具備多種安全保護功能,采用SOIC8封裝。

應用案例:

1、拆解報告:貝爾金108W 2A2C氮化镓桌面充電器

安森美NCP1622

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安森美NCP1622是一顆增強型高效率升壓PFC控制器,采用臨界導通模式,将整流輸出進行功率因數校正,為開關電源供電,采用TSOP6封裝。

應用案例:

1、拆解報告:CE-LINK 142W 3C1A氮化镓充電器

2、拆解報告:聯想140W USB-C電源擴充卡

3、拆解報告:喜源源100W USB-C氮化镓充電器

安森美NCP1623

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安森美NCP1623 PFC控制器基于創新的Valley同步頻率折返(VSFF)方法。VSFF 可在标稱負載和輕負載條件下最大限度地提高效率,在重載時運作在臨界導通模式,輕載運作在斷續導通模式,并支援谷底開通以提高效率。NCP1623支援臨界模式、斷續導通模式運作,谷同步頻率折返可在标稱負載和輕負載下提升效率,并且可在低開關頻率下獲得良好的功率因數,提供TSOP6、SOIC8兩種封裝形式。

應用案例:

1、拆解報告:安克150W 3C1A氮化镓充電器

DIODES AL6562A

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DIODES AL6562A是一顆臨界模式的PFC控制器,采用臨界模式控制,晶片具有低啟動電流和低靜态電流,内置圖騰柱輸出,具備可調節的輸出過電壓保護,采用SO8封裝。

應用案例:

1、拆解報告:米家120W磁吸軌道 GaN 電源

恩智浦TEA2016AAT

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NXP恩智浦TEA2016AAT晶片内置LLC控制器和PFC控制器,内置數字架構控制,簡化了設計的同時減少外圍元件數量,晶片内置多重完善的保護功能,內建度非常高,提供SO16封裝。

應用案例:

1、拆解報告:旭聯150W 3C1A氮化镓桌面充電器

2、拆解報告:倍思140W 2C1A氮化镓充電器

3、拆解報告:蔚來NIO Life 210W桌面充電器

4、拆解報告:錦鴻泰120W 3C1A四口氮化镓充電器

5、拆解報告:PANFORE廣數130W 3C1A氮化镓充電器

6、拆解報告:DJI大疆100W雙USB-C口氮化镓桌面充電器

7、拆解報告:科沃140W 1A1C氮化镓充電器

8、拆解報告:公牛240W 3C1A氮化镓桌面充電器

9、拆解報告:訊天宏100W 3C1A氮化镓充電器

恩智浦TEA2017AAT

恩智浦TEA2017AAT是一款數字化可配置LLC和PFC組合控制器,用于高效諧振電源。晶片包括LLC和PFC控制器功能。PFC經配置可在DCM/QR、CCM固定頻率或支援所有操作模式的多模式下運作,優化PFC效率。

綠色充電芯風向,這些PFC控制器助力快充裝置降低電網負擔

晶片内部內建高壓啟動和X電容放電,内部內建驅動器,可直接驅動高壓上管,無需外置驅動器。PFC可配置為DCM/QR,DCM/QR/CCM混合模式和CCM固定頻率三種運作模式,滿足不同功率應用需求,提供SO16封裝。

應用案例:

1、拆解報告:TOMAX拓瑪140W 3C1A氮化镓充電器

恩智浦TEA8918BAT

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NXP恩智浦TEA8918BAT是一款内置PFC控制器和LLC控制器的電源晶片,取代傳統大功率電源中獨立的兩顆晶片,提高電源的內建度,并且簡化設計,采用SO16封裝。

應用案例:

1、拆解報告:綠聯140W 2C1A智充魔盒 Ultra

恩智浦TEA19162

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NXP恩智浦TEA19162是一顆PFC控制器,用于将整流後的電壓升壓,進行主動功率因數校正,内部內建X電容放電元件,無需外部元件,內建軟啟動和關斷,支援高精度穩壓升壓,并且内置多重完善的保護功能,采用SO8封裝。

應用案例:

1、拆解報告:榮耀135W USB-C電源擴充卡

傑華特JW1571

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傑華特JW1571是一顆臨界模式的PFC升壓控制器,具有高精度的恒壓輸出,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 性能并大幅提高效率,采用SOP8封裝。

應用案例:

1、拆解報告:MOTO摩托羅拉125W氮化镓充電器

2、拆解報告:公牛140W 3C1A氮化镓快充插座

傑華特JW1572

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傑華特JW1572是一款升壓式PFC控制器,具備高精度恒壓輸出,适用于單級功率因數校正。晶片采用恒定導通時間控制,確定高功率因數,無需輸入電壓檢測電路,簡化了系統設計并降低損耗,采用SOP8封裝。

應用案例:

1、拆解報告:倍思130W 2C1A氮化镓充電器

MPS HR1211

MPS HR1211是一顆多模式PFC和電流模式LLC二合一控制器,将傳統晶片方案需要2-3顆晶片才能實作的功能內建在一顆晶片内部,PFC控制器支援CCM和DCM工作模式。

綠色充電芯風向,這些PFC控制器助力快充裝置降低電網負擔

HR1211采用數字環路控制,晶片參數可靈活配置。支援高壓啟動和智能X電容放電,PFC級支援最高250KHz工作頻率,LLC級内置600V半橋驅動器,内部內建自舉二極管,工作頻率高達500KHz,支援豐富的保護功能,采用SOIC-20和TSSOP-20封裝。

應用案例:

1、拆解報告:摩米士140W 2C1A氮化镓充電器

2、拆解報告:lifeme魅藍140W 2C1A氮化镓充電器

MPS HR1270

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MPS HR1270是一顆內建了PFC和LLC的二合一控制器,将傳統方案中需要2-3顆晶片才能實作的功能內建在一顆晶片内部,是HR1211的後續更新型号,提供SOIC-20和TSSOP-20封裝。

應用案例:

1、拆解報告:今翔140W 3C1A氮化镓快充充電器

MPS HR1275

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MPS HR1275是一顆采用臨界和斷續混合模式的PFC控制與電流模式LLC二合一數字控制器,可以通過UART接口配置。晶片内置節電技術,可以幫助實作整個工作範圍内的效率優化。晶片内置高壓啟動和X電容放電,并支援PG信号輸出,提供TSSOP-20,、SOIC-20、SOIC-16封裝。

應用案例:

1、拆解報告:氘鋒150W全能充GaN充電器PA0228

南芯科技SC3201

南芯科技SC3201是一種用于升壓變換器的功率因數校正(PFC)控制器,采用多模式控制政策,無需在Boost電感上添加輔助繞組,就可以實作精确的谷底檢測,适合于寬輸出電壓場景,大大減少外圍器件。

綠色充電芯風向,這些PFC控制器助力快充裝置降低電網負擔

南芯科技SC3201采用SOT23-6封裝,VDD支援9-30V,SC3201不僅支援VFB過壓保護、VDD欠壓保護、周期限流保護、超高溫保護等多重保護措施,還支援第二級獨立的過壓、欠壓、過流保護。可用于USB-PD充電器,AC-DC擴充卡,LED驅動器、工業電源、電動工具等領域,提供SOT23-6封裝。

應用案例:

1、拆解報告:煊陽100W 2A2C氮化镓桌面充電器

矽力傑SY5072B

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矽力傑PFC控制器SY5072B運作在臨界模式,采用恒定導通時間運作,内置的升壓轉換器采用準諧振開關以獲得高效率及優化EMI性能,提供SOT23-6封裝。

應用案例:

1、拆解報告:小米140W 2C1A氮化镓充電器

2、拆解報告:公牛140W 3C1A山峰系列氮化镓快充插座

3、拆解報告:瑞吉達100W 2C1A氮化镓充電器

意法半導體L6562A

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ST意法半導體L6562A是一顆PFC控制器,為過渡模式運作。晶片内置THD優化電路,具備高精度的兩步可調輸出過壓保護,具備電流檢測的數字前沿消隐,内置圖騰柱栅極驅動器,提供DIP-8、SO-8封裝。

應用案例:

1、拆解報告:安克100W 2C1A氮化镓超能充

充電頭網總結

充電頭網了解到,文中提到的這些PFC控制器以及LLC+PFC的二合一控制器的出現,為百瓦級及以上的多口快充裝置提供了高效的功率因數校正和電源管了解決方案。這些先進的控制器不僅實作了功率因數的校正,降低了無效功率的損耗,也簡化了系統設計,減少了外圍元件的數量,提高了整體的內建度和性能穩定性。

此外,PFC控制器一般還内置了多重保護功能,保障了充電器及使用裝置的安全性。随着技術的不斷演進和需求的不斷變化,PFC控制器在未來的應用還将更加廣泛,助力為充電裝置降低無功功率,降低電網負擔,同時助力制造商輕松通過相關認證。

文中部分資料來自網絡,且受案例時效性影響,如有纰漏敬請諒解。

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