Diodes联合耕源推出全套高功率密度有源钳位PD3.0快充方案
2020年随着数码产品大功率应用趋势以及5G时代的到来，高端大功率高密度USB PD3.0及多协议 快充方案的产品方案正式进入快车道， 而在消费类电源领域的市场容量增速迅猛。
高端大功率USB PD快充方案市场的爆发，带来的不仅是功率器件市场的变革 (例如GaN 氮化镓)，同时也促进了高效率电源控制技术发展（例如 Active Clamp Flyback，ACF有源钳位）。电源配件厂面临各方面设计和生产的挑战， 如何兼顾及平衡重要因素——充电器尺寸、 工作频率、效率、散热、生产安规、品质一致性，以及最关键的系统成本的挑战。
达尔公司专注于电源IC开发，耕源公司专业于快充协议解码器的设计，在密切配合下，以性价比为考量重点，以性能高于业界潮流GaN 方案为目标，率先推出新型ACF有源钳位搭配传统MOS的快充方案。两家公司以双品牌推广合作（达尔“AP”；耕源“CY”），通过各自行销渠道来推广及服务各自的客户群体。
一、 新型有源钳位USB PD快充方案问世
针对45~65W的大功率USD PD应用，市场不断追求高效率，小体积和低成本的趋势。推出的AP3306/CY5306；APR340/CYR540；AP43771/CY2332的组合提供了一种高效率的新型有源钳位电源架构，适用于高功率密度的USB PD3.0 and QC4/4+应用场景。
AP3306/CY5306 是一款新型ACF控制器，它能同时驱动上钳位MOS开关及下主开关MOS管，实现Zero-Voltage-Switching（ZVS）零电压关断 及漏感能量回收达到高效率性能。内置高压启动和X放电功能实现30mw低待机，同时内置120V LDO 给辅助绕组VCC输入稳压从而节省外围器件。
APR340/CYR540 是一款SOT26封装的 高性价比的同步整流控制器，搭配原边AP3306/CY5306一起实现整个系统的高效率目标。
AP43771/CY2332 是一款高性价比的USB PD3.0 PPS 解码器。兼容USB Type-C specification Rev1.2 和 USB power delivery (PD) specification Rev 3.0 V1.1 及其他流行的协议。
AP43771/CY2332 有适用于一般应用的小封装DFN-14 及适用于多口应用的QFN-24 (含I2C 通讯功能)封装。AP43771/CY2332基于解码器的 MCU， 通过I2C功能连接其他有I2C 功能的产品， 以达成智能分配功率的效果， 而无需再外挂单芯片机处理。
二、 新型有源钳位USB PD快充方案的特点和对比优势
图一：65W ACF 单口 C 快充系统架构
图二：65W ACF 多口 2C+1A 快充系统架构
特点1：传统ACF线路采用上下开关对称型的GaN管或MOS管，而ACF方案的不对称型结构采用较大电流容量的Low-Side下MOS管及较小电流容量的High-Side上MOS钳位管。ACF控制器内建上下MOS管驱动线路，调节开关时序，简化了钳位管的驱动难度，并节省了传统ACF线路中昂贵的上下GaN 管 （使用GaN 开关架构时），或者节省了上MOS 钳位管high side驱动IC及high side MOS钳位管（使用 MOS开关架构时）。
特点2：传统ACF方案的上下管驱动为互补逻辑，上MOS钳位管的开通时间很长，导致钳位上管的电流容量几乎和下管一样，增加了钳位上管的成本压力。而ACF方案中的AP3306/CY5306 对上MOS 钳位管的控制策略做了进一步优化，上钳位管只开通一小段时间，从而有效地降低了上MOS 钳位管开关的电流容量，节省了系统成本。
特点3：ACF架构搭配MOS可以达到甚至超过传统反激拓扑搭配GaN功率管的效率水平。目前整合驱动线路的GaN相关产品的价格区间依旧处在高水位, 所以ACF方案总体成本及性价比显著优于配置GaN功率管的系统。
特点4：AP3306/CY5306集成了高压启动，低待机及X放电线路。并且针对USB PD的全范围输出应用内置了120V 的LDO来稳定VCC电压。AP3306/CY5306 的功能配置大大减少了IC外围器件，减少了系统的BOM数量。
特点5：65W 多口 ACF 2C+1A 方案，解码器可自动识别每一个口的状态，从而智能优化配置每个口的输出电压和功率， 可达成六级能效要求（效率，低待机 <200mW, 低温升）， 及最优性价比 （无需再外挂单片机）。
Canyon新型有源钳位 USB PD方案对比优势
三、充电头网总结
充电头网统计数据显示，目前华为、小米、OPPO、魅族、三星、努比亚、realme、thinkplus等多家知名手机/笔电品牌先后入局大功率充电器。与此同时，数十家大型电商品牌也出现扎堆发布的大功率65W快充的局面， 并且延升到120W 多口排插充电器。
相信到2021年底，市面上的65W充电器的数量将有数倍增长，届时高性价比高功率密度的竞争回归到产品的性价比及可生产性。有源钳位（ACF） MOS管架构线路在45W到65W 单口或双口 PD3.0 快充电源适配器应用必将大展宏图，在快速充电器的赛道上为各家参赛者插上飞翔的翅膀。
同时， 中国各大GaN生产厂家的正在大力推出更好性价比的GaN开关管，配合 ACF架构，整合GaN的驱动线路，可在更大输出功率 (90W-140W)的场景应用。此外，DIODES公司和耕源公司为配合未来多口排插充电器的潮流，会有更精简的支持多口多协议整体方案推出。达尔及耕源的密切合作，在未来快充领域，定会有新亮点的产品及方案。
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