华源智信合封氮化镓及数字快充电源芯片介绍

2022年8月16日，2022（夏季）亚洲充电展在深圳成功举办，展会同期还举办了2022（夏季）USB PD&Type-C亚洲大会，并邀请了17位行业大咖现场与大家探讨USB PD&Type-C的应用与未来发展，为大家分享最新的第三代半导体技术以及高效率快充电源解决方案。

华源智信半导体 FAE经理 董发文带来了《华源智信数字电源芯片介绍》的分享，对华源智信半导体公司，华源智信在电源芯片上应用的自有的技术，主推的合封氮化镓芯片与其他高集成快充产品和同步整流产品分别进行了介绍。

华源智信半导体是一家行业领先的模拟和数模混合IC产品供应商，聚焦显示领域的电源芯片。公司核心人物来自于iWatt、Dialog和PI公司，拥有丰富的数字电源管理经验以及设计技术积累。董发文先生拥有二十年领先的半导体原厂技术与市场工作经验，熟悉快充电源市场及AC-DC电源应用。

华源智信半导体于2018年在深圳成立，创始团队来自Dialog、PI、仙童、Richtek和安森美，在硅谷，深圳，武汉和天津均设有研发中心，在深圳，北京，合肥，重庆，硅谷，上海和首尔都设有支持中心。

首先是华源智信半导体在电源芯片中应用的主要技术介绍。

华源智信独有的自适应驱动技术可以平衡EMI和效率，能够调节驱动电阻，通过优化MOSFET的开启速度，在开启的时候使用弱驱动降低次级应力，并在Vds电压下降时采用强驱动，更快导通，降低导通电阻，来降低开关损耗，在驱动结束的时候采用弱驱动，从而优化EMI特性和效率。

通过对华源智信30W PD快充的DEMO测试，在90Vac输入下，12V2.5A满载输出，转换效率达到91.48%。20V1.5A满载输出，转换效率达到91.56%，效率相当不错。同时EMI具有10dB以上的裕量。

华源智信半导体的初级PWM系列芯片，可以在芯片Vcc供电电压低于8.3V时自动输出驱动脉冲，并在供电电压高于8.5V时关闭驱动信号输出，自动保持供电电压，可以使用较小容量的Vcc电容，避免在动态输出时出现重启等问题。

在使用自保持功能，当负载空载满载切换时，Vcc不会重启，实际测试中，不需要特意增加VCC 电容的容值，Vcc供电电压不会跌到欠压保护点，消除了不必要重启的问题。

华源智信的HY系列初级芯片还支持频率反向控制技术，在输入电压升高时，满载开关频率会略微降低，实现更优秀的高压效率。传统的工作模式，开关频率随着电压升高而升高，会造成效率的下降。而华源的方案，初级芯片可以在高压输入时，略微降低满载工作频率，提升效率到94%以上。

华源智信的两款65W参考设计分别采用380mΩ导阻的MOSFET和氮化镓功率芯片，其中左侧采用HY1602D+CoolMOS，同步整流采用HY903A+100V耐压，10mΩ导阻的同步整流管。在90Vac输入时，满载输出效率达到91.6%，265Vac输入时满载输出效率达到94.3%，与氮化镓效率接近。

另外一款采用HY1655+纳微NV6136氮化镓功率芯片，同步整流芯片采用HY913+100V耐压，10mΩ导阻的同步整流管。在90Vac输入时，满载输出效率达到92.8%，230Vac输入时满载输出效率达到94.8%，氮化镓的应用，显著提高了低压输入的转换效率。

华源智信在同步整流方面有独有的技术创新，开机主动下拉技术可以在电源开机的时候拉低Gate引脚，保持0V输出，关断同步整流MOS，确保安全稳定工作。在Vcc达到工作电压并延时后开启驱动信号输出，保证稳定可靠工作，提升可靠性，并降低对MOS管电容参数的要求，降低系统成本。

下面时华源智信半导体的主推产品介绍，包括单独的控制器和氮化镓合封芯片，满足不同电源设计的需求。

华源智信HY1655和HY3655是多模式反激电源控制器，均采用SOP7封装，支持高压启动，具有低工作电流，待机功耗低于20mW。芯片支持外置OTP过热保护功能，在不同输出电压时OTP过热保护一致，同时还支持LPS保护功能，支持PD电源应用。

芯片在低压输入时在CCM模式运行，高压输入时采用QR模式，高低压下都具有较高的效率。芯片支持65KHz，89KHz，135KHz和200KHz频率可选，满足不同设计的应用，芯片内置专利的智能驱动，可优化EMI并提高效率。

其中HY1655支持12V驱动电压钳位，HY3655支持6.2V驱动电压钳位，HY1655适用于CoolMOS和耗尽型氮化镓应用，HY3655适用于增强型氮化镓应用，两款芯片都支持Vcc自保持功能，并且具有ESD保护功能，支持输出OVP保护和外部OTP 保护。

华源智信HY913是一颗数字自适应多模式同步整流控制器，适用于DCM/QR/CCM运行模式。芯片内置电荷泵，可以将供电电压升压，确保同步整流管完全导通，低压输出时效率更高。并支持开机下拉功能，支持预关断功能，加快关断速度，具有10ns关断延迟，支持CCM工作模式。可在轻载时关闭驱动，进入绿色模式，降低待机功耗。

HY913内置积分功能，可以防止同步整流误开通，芯片支持3~25V供电范围，满足PPS供电范围，芯片内置初级和次级MOSFET同时导通保护，漏极检测引脚耐压高达150V，并支持内部供电电压钳位，无需外置绕组，外围元件精简，并具有更强的抗干扰能力。

华源智信还推出了两款QC3.0+的协议芯片，分别为HY5206和HY5205。芯片外围十分精简，无需补偿环路，无需外置431，可实现精准的CV/CC，并支持外部OTP保护功能，VCC工作电压为16V，兼容主流的初级PWM控制器芯片，匹配性强，满足成本优先的应用。

华源智信支持大客户产品定制，可定制700V JFET高压启动芯片，也可以为客户定制各种保护功能，如支持定制化的锁死或者重启功能，Brown in/out，输入过压保护，输出过压保护，输出欠压保护，供电过压保护，取样电阻开路和短路保护，过热保护，过流和过载保护等。

华源智信还具有主动式有源钳位技术，PD3.0/3.1/PPS宽输出供电方案和EMI辐射解决方案，满足未来更高功率，更高要求的快充方案设计。

华源智信半导体直驱氮化镓器件的初级控制器参数表，其中HY3602H，HY1655E和HY3655H均为热销型号。

华源智信半导体初级集成氮化镓器件的反激变换器参数表，其中HYC3601E支持20~30W应用，HYC3605E/H支持30~40W应用，HYC3655E-G/I支持45~65W应用，均为主流热销型号。

在30~35W合封氮化镓快充中，ESOP8的封装是非常具有性价比的。

华源智信20W合封氮化镓快充DEMO，采用HYC3610E+HYC9110，DEMO尺寸为25*23*23mm，采用两块小板焊接，待机功耗为53mW，采用ATQ17磁芯。

华源智信HYC3655E采用DFN6*8封装，HYC3655E-G内置260mΩ导阻氮化镓开关管，HYC3655E-I内置165mΩ导阻氮化镓开关管。

华源智信还推出了内部集成的SenseFET无外置电流取样电阻的65W氮化镓合封芯片，消除取样电阻损耗，外围更加简洁，效率更高。

对于PWM控制器，华源智信推出了自适应驱动的控制器，内置OTP，LPS，TSP，自适应驱动，Vcc自保持，变压器磁饱和保护，Brown in/out和输出OVP等保护功能，具有多种型号可选择。

最后是华源智信的同步整流产品介绍，同样采用数字控制技术，具有多种性能优势。

华源智信同步整流产品分为同步整流控制器和内置同步整流管的同步整流芯片，满足不同功率的USB PD快充使用。

充电头网总结

华源智信在本次亚洲充电展上带来了有关于数字快充电源的技术分享，通过创新的专利技术和数字控制技术，优化了快充电源的效率以及EMI特性，简化电源设计。更低的待机功耗，符合严苛的能效标准。

华源智信初级控制器支持频率反向控制，可以在高输入电压下降低频率，提高转换效率，并且创新的自适应驱动技术，能够优化效率和EMI性能。Vcc自保持功能能够确保电源在负载发生突变时，不会出现重启的问题。

同时华源智信还介绍了不同功率的氮化镓合封芯片，即将推出主动式有源钳位反激芯片和内置SenseFET的氮化镓合封芯片，进一步提升能效，优化性能。同步整流方面，具有同步整流芯片和同步整流控制器供选择，接受大客户功能定制，满足不同的电源量产需求。

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