前言

在高效能電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域,不對稱半橋拓?fù)鋺{借其結(jié)構(gòu)簡潔、開關(guān)損耗低及軟開關(guān)特性等優(yōu)勢,已成為高密度電源模塊、電動汽車充電器和工業(yè)電源系統(tǒng)的核心設(shè)計方案。作為AHB架構(gòu)的“大腦”,AHB控制器芯片通過精準(zhǔn)的PWM信號控制、動態(tài)死區(qū)時間調(diào)節(jié)以及多級保護(hù)機(jī)制,實現(xiàn)了對功率器件的高效驅(qū)動與系統(tǒng)可靠性的深度優(yōu)化。

AHB控制器芯片

AHB拓?fù)洳粚ΨQ半橋里面的變壓器勵磁電感和諧振電容器均參與存儲能量,與反激式轉(zhuǎn)換器相比,會縮小部分體積;AHB結(jié)合了反激變換器及不對稱半橋的優(yōu)點,利用勵磁電流實現(xiàn)開關(guān)管ZVS的同時,利用諧振電流實現(xiàn)了次級整流二極管ZCS;AHB開關(guān)頻率限制在相對較小范圍,對EMI濾波器的設(shè)計十分有益;AHB是適合應(yīng)用于高功率密度和具有成本效益的拓?fù)洹?/p>

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排名不分先后,按企業(yè)英文首字母順序排序。

DK東科

東科DK87XXBD

DK87XXBD 是東科半導(dǎo)體全新升級的AHB電源管理芯片,較 DK87XXAD 優(yōu)化了控制算法和相關(guān)參數(shù),具有輕載傳導(dǎo)余量大、SR尖峰低、噪音小等優(yōu)點。

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而DK87XXBD系列芯片具體劃分為DK8710BD、DK8712BD、DK8715BD及DK8718BD四個子型號,其差異主要體現(xiàn)在導(dǎo)通電阻的不同,適用于不同的功率段。

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DK87XXBD 是東科半導(dǎo)體推出的新一代高集成度AC-DC電源管理芯片,采用不對稱半橋(AHB)架構(gòu),集成了兩顆氮化鎵功率器件,專為高功率密度、高效率電源系統(tǒng)設(shè)計。該芯片通過諧振腔結(jié)構(gòu)實現(xiàn)原邊功率管零電壓開通和副邊整流管零電流關(guān)斷,在寬負(fù)載范圍內(nèi)可將系統(tǒng)效率提升至行業(yè)領(lǐng)先水平,同時顯著降低開關(guān)損耗和電磁干擾。

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DK87XXBD最高支持800kHz開關(guān)頻率,結(jié)合內(nèi)置全程抖頻技術(shù),有效分散EMI噪聲能量,簡化外圍濾波電路設(shè)計。芯片內(nèi)置高壓啟動電路與X電容智能放電模塊,支持90-265V寬電壓輸入范圍,待機(jī)功耗低于50mW,滿足全球能效標(biāo)準(zhǔn)。DK87XXBD通過VS引腳實時監(jiān)測退磁狀態(tài)實現(xiàn)精準(zhǔn)ZVS控制,結(jié)合自適應(yīng)死區(qū)時間調(diào)整和四模式負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)制,在0-100%負(fù)載區(qū)間均保持高效運行。

DK8718BD采用DFN8x8封裝,適用于快充適配器、筆記本電源、工業(yè)電源等高要求場景。保護(hù)機(jī)制涵蓋輸入/輸出過壓、短路、過載、過溫等12項保護(hù)功能,采用負(fù)壓采樣技術(shù)和前沿消隱設(shè)計,確保系統(tǒng)可靠性。

Fantastichip梵塔

梵塔FAN6960

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FAN6960是一款高度集成的數(shù)模混合控制器,內(nèi)置PFC和AHB Flyback雙級控制架構(gòu),采用QFN-16封裝。其PFC控制器支持CRM/DCM/Burst多模式工作,通過數(shù)字環(huán)路實現(xiàn)自適應(yīng)母線電壓調(diào)節(jié)和輸入電容電流補(bǔ)償,顯著提升功率因數(shù)與效率;AHB Flyback控制器采用峰值電流控制及專利ZVS策略,支持CCM/CRM/QR/Burst模式切換,結(jié)合自適應(yīng)死區(qū)控制與頻率抖動技術(shù),兼顧高效能與低EMI。芯片集成全面的保護(hù)機(jī)制,包括輸入欠壓、輸出短路、過溫等保護(hù),并可通過UART接口靈活配置保護(hù)模式與工作參數(shù)。

該芯片專為LCD TVs、PD充電器、LED驅(qū)動等高能效場景設(shè)計,符合能源之星、DoE等國際能效標(biāo)準(zhǔn)。通過MTP存儲和GUI配置工具,可實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化與快速開發(fā),在精簡外圍電路的同時支持半有源橋控制、動態(tài)負(fù)載響應(yīng)及輕載Burst降損功能,500kHz高頻開關(guān)能力進(jìn)一步縮小系統(tǒng)體積,適用于多功率等級的高密度電源解決方案。

梵塔FAN6166

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FAN6166是一款高度集成的數(shù)?;旌螦HB Flyback Combo控制器,內(nèi)置MTP存儲器和UART可編程接口,支持帶倍壓整流的半橋反激拓?fù)?。該芯片采用峰值電流控制技術(shù),支持CCM/CRM/QR/Burst多模式自動切換工作,通過專利ZVS控制策略和自適應(yīng)死區(qū)優(yōu)化實現(xiàn)全負(fù)載范圍的高效運行(最高開關(guān)頻率500kHz),集成高壓啟動、X電容放電及半橋驅(qū)動電路,顯著降低BOM成本。其輸出電壓幅頻自適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)效率與紋波性能,同時具備原邊恒流保護(hù)、輸入/輸出多重保護(hù)機(jī)制,保護(hù)模式可通過GUI靈活配置。

該器件符合全球主流能效標(biāo)準(zhǔn),適用于適配器、PD充電器和LED驅(qū)動等寬輸出應(yīng)用場景。通過智能模式切換與頻率抖動技術(shù),在提升輕載效率(空載功耗<75mW)的同時優(yōu)化EMI表現(xiàn),SOIC-16封裝為緊湊型設(shè)計提供解決方案。豐富的可編程特性(包括線電壓補(bǔ)償、保護(hù)閾值/響應(yīng)策略)使其能快速適配不同功率需求,滿足高可靠性電源系統(tǒng)的設(shè)計要求。

梵塔FAN6966

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FAN6966是一款高度集成的數(shù)?;旌峡刂破鳎Y(jié)合PFC(功率因數(shù)校正)和AHB Flyback(不對稱半橋反激)架構(gòu),支持UART接口靈活配置。其PFC采用恒定導(dǎo)通時間控制,支持CRM/DCM/Burst多模式工作,通過自適應(yīng)母線電壓調(diào)節(jié)、輸入電容電流補(bǔ)償及谷底導(dǎo)通技術(shù),實現(xiàn)高功率因數(shù)(PF)與低諧波失真(THD)。AHB Flyback部分集成峰值電流控制,支持CCM/CRM/QR/Burst模式切換,結(jié)合專利ZVS(零電壓開關(guān))策略和自適應(yīng)死區(qū)控制,優(yōu)化效率與EMI性能。芯片內(nèi)置高壓啟動、X電容放電及多重保護(hù)功能,外圍電路精簡,適用于適配器、LED驅(qū)動及PD充電器等場景。

該芯片符合能源之星、DoE及歐盟能效標(biāo)準(zhǔn),提供全面的保護(hù)機(jī)制(如過壓、過流、短路、過溫),并支持
Latch/Hiccup/Auto-Recovery等故障響應(yīng)模式配置。通過數(shù)字環(huán)路優(yōu)化和自適應(yīng)調(diào)節(jié),F(xiàn)AN6966在寬負(fù)載范圍內(nèi)實現(xiàn)高效穩(wěn)定運行,采用SOIC-16封裝,顯著降低系統(tǒng)成本與設(shè)計復(fù)雜度,適用于高可靠性的中高功率電源解決方案。

Infineon英飛凌

英飛凌XDPS2201

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英飛凌XDPSS2201是一顆數(shù)字混合反激控制器,內(nèi)部集成600V高壓啟動電路和高低側(cè)MOS驅(qū)動。XDPSS2201可自家搭配IGI60F1414A1L半橋氮化鎵芯片使用,為客戶提供高集成度、高效、高性能、低溫升的氮化鎵快充解決方案。

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XDPSS2201采用峰值電流模式控制,用于快速的負(fù)載響應(yīng)?;谳敵鲭娏魉阶詣忧袚Q到突發(fā)模式運行,支持初級側(cè)過電壓保護(hù),待機(jī)功耗<75mW,可通過單引腳UART界面配置參數(shù),采用PG-DSO-14封裝,外圍元件精簡。

1、減少21%效率損耗!英飛凌HFB+CoolGaN IPS方案獲安克GaNPrime新品采用

2、英飛凌推出二合一控制器,集成PFC+HFB控制

3、支持24/36V鋰離子電池組應(yīng)用,英飛凌XDPS2201參考設(shè)計方案解析

應(yīng)用案例:

1、拆解報告:安克140W USB PD3.1氮化鎵充電器

2、拆解報告:安克150W 3C1A氮化鎵充電器

英飛凌XDPS2221

英飛凌新一代的自適應(yīng)PFC+軟開關(guān)HFB二合一控制器XDPS2221,將PFC控制器與XDPS2201控制器所具有的HFB強(qiáng)大功能相結(jié)合,助力電源廠商打造更加簡潔高效緊湊的電源設(shè)計。

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英飛凌 XDPS2221 支持 PD 3.1 寬幅90~264Vac(47Hz/64Hz)的電壓輸入,將產(chǎn)品的應(yīng)用范圍擴(kuò)大;5V-28V的5A輸出,輸出功率為140W;轉(zhuǎn)換效率在230V時達(dá)到了95%以上,115V轉(zhuǎn)換率達(dá)到93.5%,滿足能效要求,助力綠色能效要求的 PD 電源適配器開發(fā)。

基于混合反激的140W USB-PD 3.1 演示板的主控芯片 XDPS2221 將PFC控制器和HFB控制器封裝在一起,原邊功率器件采用三顆IGLD60R190D1 (190M ohm/8*8GaN) CoolGaN器件,一顆位于PFC GaN的開關(guān)管,另外兩顆位于 HFB GaN開關(guān)管;副邊采用SR GaN開關(guān)管型號為 ICQ800NLS(100V/3.3mR) USB-PD協(xié)議電源IC型號為 CYPD3175 ;使得PCB板的設(shè)計尺寸僅為 109.5*28.5*24mm3,功率密度達(dá)到22.67W/In3 or 38W/CC 該設(shè)計在節(jié)省占板面積的同時,帶來了顯著的性能提升,可以更好適配各種低功率 PD 適配器的應(yīng)用。

1、英飛凌推出新款自適應(yīng)PFC+軟開關(guān)HFB二合一控制器XDPS2221,為PD電源適配器提供更多選擇

英飛凌XDPS2222

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XDPS2222相比XDPS2221有了諸多升級改進(jìn),具有緊湊14腳封裝成自適應(yīng)PFC和軟開關(guān)混合反激(HFB),支持超寬范圍5~48V輸出的USB-PD3.1應(yīng)用,尤其適用于高功率密度快速充電器、筆記本電腦適配器、電動自行車和電動工具等應(yīng)用。根據(jù)輸入、輸出而自適應(yīng)調(diào)節(jié)的PFC功能,能夠顯著提高平均效率,滿足最新的能效標(biāo)準(zhǔn)。HFB混合反激主變換級實現(xiàn)全共況軟開關(guān),提供創(chuàng)新性的諧振電容切換功能極大地滿足更寬輸出電壓范圍的設(shè)計,進(jìn)一步提高效率。

1、英飛凌新一代支持5~48V USB PD3.1的PFC+HFB 二合一控制器XDPS2222

JOULWATT杰華特

杰華特JW1556

杰華特JW1556,是一款非對稱半橋反激式控制器,采用 QFN 4x4-20封裝,適用于離線反激式轉(zhuǎn)換器應(yīng)用。輸入電壓范圍 2.5-38V,最高工作頻率達(dá)1.5MHz,支持65-300W快充應(yīng)用,寬幅的電壓和高瓦數(shù)的支持,十分適合各種高功率充電器使用。

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杰華特 JW1556 可通過單個外置電阻設(shè)置工作頻率,外圍簡潔,設(shè)計簡單。芯片內(nèi)置軟啟動功能,支持VIN OVP、VS OVP、SCP、Brown-In/Out、OTP、CS開路和短路保護(hù)等多重保護(hù)措施,提高電源系統(tǒng)的可靠性,杰華特還可以向充電器廠商提供面向PD 3.1應(yīng)用的一站式解決方案。

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杰華特 JW1556 在重負(fù)載下工作在ZVS模式,支持Adaptive ZVS 開關(guān),實現(xiàn)效率最優(yōu)化。在輕負(fù)載下工作在DCM模式,可提供主電源開關(guān)和輔助開關(guān)兩路輸出控制,支持高壓啟動、X電容放電、突發(fā)模式控制、可調(diào)線路補(bǔ)償?shù)裙δ?,用來支持充電器各種使用場景和效率最大化。

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杰華特 JW1556詳細(xì)資料。

1、杰華特不對稱半橋 JW1556 和半橋氮化鎵 JW1568K for USB-PD3.1 應(yīng)用方案介紹

2、杰華特發(fā)布適合PD3.1應(yīng)用的高性能不對稱半橋控制器JW1556

3、基于AHB拓?fù)湓O(shè)計,杰華特推出135W氮化鎵快充電源方案

4、杰華特AHB控制器JW1556助力聯(lián)想百瓦快充

應(yīng)用案例:

1、拆解報告:倍思130W 2C1A氮化鎵充電器

2、內(nèi)置AHB架構(gòu),拆解聯(lián)想thinkplus口紅迷你100W氮化鎵充電器

杰華特JW1556B

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JW1556B是杰華特針對peak load(峰值功率)優(yōu)化的型號,支持0-38V更寬輸入電壓范圍,應(yīng)用在需要1-2倍峰值功率的PC筆記本市場。

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杰華特JW1556B很多關(guān)鍵特性與JW1556相同,如采用QFN4x4-20封裝,最高工作頻率同樣是1.5MHz,支持高壓啟動、X電容放電、突發(fā)模式控制、可調(diào)線路補(bǔ)償?shù)裙δ堋?/p>

應(yīng)用案例:

1、拆解報告:聯(lián)想拯救者140W PD3.1氮化鎵快充充電器

On-Bridge昂寶

昂寶OB2792

昂寶 OB2792是一顆AHB控制器,用于零電壓開關(guān)諧振,正常工作情況下,高側(cè)充電周期為常規(guī)峰值電流控制,低側(cè)開通周期由內(nèi)部自適應(yīng)控制環(huán)路調(diào)節(jié)。重載下,芯片在連續(xù)諧振模式下運行,輕載時進(jìn)入頻率折返模式,實現(xiàn)零電壓開關(guān),降低開關(guān)損耗。

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OB2792支持過壓保護(hù),欠壓保護(hù),過流保護(hù),開環(huán)保護(hù),X電容放電保護(hù),內(nèi)部和外部過熱保護(hù)。OB2792旨在提供高效可靠的開關(guān)電源解決方案,適用于90W以上的應(yīng)用場合。

1、AHB拓?fù)浼夹g(shù),OB2792 AHB控制器助力PD快充和多口應(yīng)用

Richtek立錡

立锜RT7795

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RT7795是立锜推出的一款專為非對稱半橋(AHB)轉(zhuǎn)換電源設(shè)計的控制器芯片,內(nèi)置625V高壓啟動器件,輸出功率可達(dá)300W,支持5-48V輸出電壓,內(nèi)置X電容放電,采用連續(xù)諧振工作模式,可有效地減少AHB和次級側(cè)同步整流器的功耗損失。此外,RT7795通過專有的抖動方法有效解決潛在的音頻噪聲問題,將噪聲的能量和頻率分散。RT7795內(nèi)置多種保護(hù)機(jī)制,采用WQFN-24L封裝,適用于大功率氮化鎵快充電源設(shè)計。

除了這款A(yù)HB控制器芯片之外,立锜還針對SR、PFC等架構(gòu)推出了多款芯片。

Leadtrend通嘉

通嘉LD5780

LD5780 是一款針對高頻不對稱半橋反激(AHB Flyback)拓?fù)湓O(shè)計的電流模式PWM控制器芯片,適用于于高效開關(guān)電源系統(tǒng)。該芯片內(nèi)置700V高壓啟動電路,并支持X電容放電功能,內(nèi)部集成升壓電路與低壓差線性穩(wěn)壓器,可為外部MOSFET/GaN HEMT驅(qū)動器及 PFC 控制器提供穩(wěn)定供電,進(jìn)一步簡化外圍電路設(shè)計。

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LD5780 具備自適應(yīng)ZVS調(diào)變技術(shù),能自動跟蹤實現(xiàn)零電壓開關(guān)控制,減少了傳統(tǒng)電源設(shè)計中的開關(guān)損失,特別是在中輕載工作條件下,能夠有效提升轉(zhuǎn)換效率。此外,LD5780還集成了分組脈寬調(diào)變控制技術(shù),支持在中輕載條件下采用CRM+DCM混合模式運行,進(jìn)一步減少了高頻系統(tǒng)切換過程中的損失。

為了提高系統(tǒng)的輕載效率,LD5780還提供了 PFC 控制接口,能夠精確調(diào)節(jié)PFC輸出,可動態(tài)優(yōu)化功率因數(shù)并降低能量浪費。驅(qū)動部分提供±10mA/-25mA TTL兼容的MSW/ASW信號輸出,支持高邊與低邊驅(qū)動的靈活配置,適配多種功率器件拓?fù)洹?/p>

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在電路集成上,LD5780 集成了 Boost 升壓電路,很好地解決了 USB PD 3.1 寬電壓輸出(5 - 48V)應(yīng)用場景中控制器 IC 的耐壓及功耗問題,并且集成 X 電容放電功能,降低了待機(jī)功耗。在保護(hù)機(jī)制方面,LD5780提供全面的多重保護(hù)功能,包括輸入/輸出過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部/外部過溫保護(hù),以及交流輸入欠壓/過壓檢測等。

LD5780 采用SOP-16,適用于開關(guān)AC/DC適配器、電池充電器、開放式開關(guān)電源及高功率適配器等應(yīng)用場景。

1、通嘉發(fā)布全新 AHB 控制器芯片 LD5780 !

充電頭網(wǎng)總結(jié)

AHB控制器以其在功率密度、效率、成本等方面的優(yōu)勢,逐漸成為了快充產(chǎn)品設(shè)計中的主流選擇之一。相較于傳統(tǒng)的反激結(jié)構(gòu),AHB架構(gòu)在能量轉(zhuǎn)換和損耗控制上具有顯著的優(yōu)勢,尤其適用于高功率密度和成本效益的應(yīng)用場景。其在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略上的創(chuàng)新,使得快充產(chǎn)品在實現(xiàn)更高功率輸出的同時,也更加高效可靠。

各大廠商都在積極推出各自的AHB控制器產(chǎn)品,這些產(chǎn)品不僅在技術(shù)上不斷創(chuàng)新,更在實際應(yīng)用中展現(xiàn)了強(qiáng)大的競爭力。我們看到了AHB控制器產(chǎn)品在單口/多口應(yīng)用、PD3.1快充等領(lǐng)域的多種應(yīng)用前景。這些產(chǎn)品不僅提高了電源系統(tǒng)的效率和可靠性,還為電源設(shè)計的簡化和小型化提供了可能,滿足了市場對于高效、緊湊型電源解決方案的需求。未來,隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和市場的不斷擴(kuò)大,AHB架構(gòu)有望在更多領(lǐng)域展現(xiàn)其獨特價值,推動快充產(chǎn)業(yè)向更高水平發(fā)展。