前言
在充電頭網(wǎng)舉辦的 2026(春季)亞洲充電大會(huì)上,上海晶豐明源半導(dǎo)體股份有限公司快充產(chǎn)品線總監(jiān)肖海斌帶來(lái)了《第三代反激控制技術(shù)&快充產(chǎn)品介紹》主題演講。
整場(chǎng)分享圍繞反激控制技術(shù)演進(jìn)、第三代 ACOT 控制方案的特點(diǎn),以及晶豐明源在 20W—140W 快充產(chǎn)品上的布局展開(kāi),重點(diǎn)討論了快充電源在高效率、小體積、低待機(jī)功耗與高集成度方向上的新變化。
晶豐明源先從第一代、第二代反激控制技術(shù)講起,再過(guò)渡到第三代 ACOT 控制邏輯,最后結(jié)合 20W、30W、45W、65W 以及 100W—140W 方案,系統(tǒng)說(shuō)明如何通過(guò)控制方式升級(jí)與芯片高集成化,推動(dòng)快充電源方案向更高性能和更高性價(jià)比演進(jìn)。
反激控制技術(shù)從“能用”走向“更優(yōu)”
晶豐明源首先回顧了反激控制技術(shù)的發(fā)展路徑。
第一代電壓模式控制方案出現(xiàn)較早,但對(duì)輸入電壓變化較為敏感,環(huán)路響應(yīng)速度偏慢,輸出紋波較大,輕載效率也不占優(yōu)勢(shì),因此目前在反激電源中已基本不再作為主流方案。
第二代峰值電流模式控制則通過(guò)逐周期峰值電流限制改善了動(dòng)態(tài)響應(yīng)和過(guò)流保護(hù)能力,經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展,已經(jīng)成為當(dāng)前反激市場(chǎng)最成熟、最廣泛應(yīng)用的技術(shù)路線。
不過(guò),隨著快充適配器不斷向高功率密度、小型化和高一致性方向演進(jìn),傳統(tǒng)峰值電流模式的優(yōu)化空間也在逐漸逼近上限。
在這樣的背景下,晶豐明源提出并重點(diǎn)介紹了第三代反激控制技術(shù)——ACOT。
其核心思路是由次級(jí)側(cè)更直接地參與控制,再通過(guò)磁耦向原邊發(fā)送脈沖信號(hào),實(shí)現(xiàn)“次級(jí)控制初級(jí)”的控制方式。
相比傳統(tǒng)方案,這種架構(gòu)更貼近輸出端,能夠更快感知負(fù)載變化,也更利于提升保護(hù)精度和整體一致性。
ACOT 的核心價(jià)值:更快、更簡(jiǎn)、更穩(wěn)
ACOT 方案的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在動(dòng)態(tài)響應(yīng)、外圍簡(jiǎn)化、輕載表現(xiàn)和效率優(yōu)化幾個(gè)方面。
首先是響應(yīng)速度更快。由于控制核心更接近輸出端,理論上一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)輸出功率的大幅切換,這對(duì)于 PD 快充這類負(fù)載變化頻繁的應(yīng)用場(chǎng)景尤其重要。
其次是控制邏輯更簡(jiǎn)單,傳統(tǒng)峰值電流模式在 CCM 狀態(tài)下需要進(jìn)行斜率補(bǔ)償,還需要處理 Burst 模式切換帶來(lái)的噪聲和紋波變化,而 ACOT 采用變頻控制,無(wú)需斜率補(bǔ)償,也沒(méi)有明顯的 Burst 切換點(diǎn),設(shè)計(jì)和調(diào)試難度更低。
在 EMI 和一致性方面,ACOT 也具備一定優(yōu)勢(shì)。峰值電流模式下 EMI 抖頻容易被環(huán)路抵消,而 ACOT 更容易實(shí)現(xiàn)一致性較好的抖頻效果。
與此同時(shí),ACOT 不依賴傳統(tǒng)光耦控制路徑,因此在低待機(jī)功耗設(shè)計(jì)上更有潛力。這類方案可實(shí)現(xiàn)低于 5mW 的待機(jī)方向能力,并更容易結(jié)合 SR-ZVS 等手段進(jìn)一步提升系統(tǒng)效率。
對(duì)于當(dāng)前追求六級(jí)能效、小型化和低發(fā)熱的快充產(chǎn)品來(lái)說(shuō),這些特性都有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
高集成化,成為 ACOT 落地的重要支撐
為了將 ACOT 真正轉(zhuǎn)化為可量產(chǎn)方案,晶豐明源在原邊、次級(jí)和隔離傳輸環(huán)節(jié)都做了高集成化設(shè)計(jì)。
通過(guò) 30W 樣機(jī)對(duì)比很能說(shuō)明問(wèn)題:相比上一代峰值電流模式方案,ACOT 方案省掉了輔助繞組及其采樣電路、省掉了 VCC 電容,還省掉了電流采樣電阻,外圍顯著簡(jiǎn)化。對(duì)適配器廠商而言,這不僅意味著 BOM 可進(jìn)一步下探,也有助于減小 PCB 面積和降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
其中,原邊控制器 BP8765x 集成了 ACOT 輔控、高壓直驅(qū)、700V GaN 功率開(kāi)關(guān)以及無(wú)損電流采樣等功能,支持 CCM、QR、DCM 多模式控制,并帶有 Brown-in/Brown-out、逐周期限流、OTP 以及磁耦開(kāi)短路保護(hù)。
次級(jí)控制芯片 BP6255X 則將 ACOT 主控、同步整流控制器和 MOS 管三合一集成,可支持 20W—45W 應(yīng)用,并針對(duì)同步整流 MOS 長(zhǎng)時(shí)間異常導(dǎo)通導(dǎo)致的過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)加入 OTP 保護(hù)。
在初次級(jí)通信方面,晶豐明源采用了 BP828 磁耦器件。與傳統(tǒng)光耦相比,磁耦無(wú)需靜態(tài)偏置電流,工作溫度范圍更寬,絕緣能力更高,且通過(guò)了 UL62368、TUV、CQC、VDE 等相關(guān)測(cè)試認(rèn)證。
對(duì)于追求高可靠性和長(zhǎng)壽命的快充產(chǎn)品而言,磁耦的引入也是第三代反激控制方案的一項(xiàng)重要支撐。
20W—65W:主流快充功率段全面覆蓋
在具體產(chǎn)品方案上,晶豐明源將 20W—65W 作為 ACOT 的重點(diǎn)落地區(qū)間。
20W/25W 方案采用 BP87652/E、BP6255B 和 BP63212 組合。
30W 方案采用 BP87653E、BP6255MP 和 BP63615。
45W 方案則采用 BP87656、BP6255HP 和 BP63535。
65W 也已有相應(yīng)方案覆蓋。整體來(lái)看,晶豐明源已經(jīng)形成從入門快充到中高功率快充的完整產(chǎn)品布局。
這些方案的共同特點(diǎn),是原邊采用高壓直驅(qū)并內(nèi)置 GaN 功率開(kāi)關(guān),無(wú)需 VCC 繞組及額外供電支路;次級(jí)通過(guò) ACOT 算法和磁耦通信實(shí)現(xiàn)精確 CV/CC 控制;協(xié)議芯片則持續(xù)提升集成度,例如內(nèi)建環(huán)路補(bǔ)償、集成 VBUS MOS 與采樣功能等。
這些方案待機(jī)功耗可做到 75mW,并滿足六級(jí)能效要求,同時(shí)具備較強(qiáng)的小體積設(shè)計(jì)適配能力。可以看出,晶豐明源在這一功率段的核心思路,就是通過(guò)控制創(chuàng)新與芯片集成,幫助客戶在效率、體積、成本之間取得更好的平衡。
100W—140W:?jiǎn)渭?jí)反激 PFC 繼續(xù)向上突破
在更高功率段,晶豐明源展示了 100W—140W 單級(jí)反激 PFC 方案,核心器件包括 BP83223D、BP83323 以及同步整流芯片 BP62110S。
其中 BP83223D 內(nèi)置 700V GaN,BP83323 內(nèi)置 800V SiC,可實(shí)現(xiàn)單級(jí) PFC 電路,無(wú)需傳統(tǒng)大電容即可滿足高功率因數(shù)需求,同時(shí)利用原邊反饋 CV 控制節(jié)省光耦,并支持后級(jí)搭配 DCDC 實(shí)現(xiàn)多口快充應(yīng)用。
將其與傳統(tǒng) PFC+LLC、PFC+Flyback 兩級(jí)架構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比。相比兩級(jí)方案,單級(jí) PFC 在控制器數(shù)量、功率開(kāi)關(guān)管數(shù)量、PFC 電感以及高壓大電解等方面都能進(jìn)一步精簡(jiǎn),從而降低系統(tǒng)成本并壓縮體積,更適合構(gòu)建高性價(jià)比的多口快充產(chǎn)品。
以展示的 100W 2C1A 方案為例,若只計(jì)算 AC/DC 部分,滿載效率在 90VAC 輸入下可達(dá) 92.5%,230VAC 輸入下可達(dá) 94.5%;
即便算上后級(jí) DCDC,效率也分別可達(dá) 91% 和 93%。這說(shuō)明單級(jí)反激 PFC 并不是單純追求成本壓縮,而是在效率、體積和系統(tǒng)復(fù)雜度之間重新尋找更優(yōu)解。
充電頭網(wǎng)總結(jié)
晶豐明源此次展示了其在反激控制技術(shù)上的一條清晰升級(jí)路徑:在 20W—65W 主流功率段,以 ACOT 控制配合高集成原邊、次級(jí)和磁耦器件,進(jìn)一步簡(jiǎn)化外圍、優(yōu)化動(dòng)態(tài)和提升效率;在 100W—140W 更高功率段,則通過(guò)單級(jí)反激 PFC 方案探索更高性價(jià)比的多口快充實(shí)現(xiàn)方式。
快充市場(chǎng)發(fā)展到今天,單純比較功率和接口數(shù)量已經(jīng)越來(lái)越難形成真正差異化,控制技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)和芯片集成度,正在成為決定產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要變量。
晶豐明源此次帶來(lái)的第三代反激控制技術(shù)與快充產(chǎn)品布局,正是圍繞這些核心變量展開(kāi)。無(wú)論是 ACOT 在主流功率段的落地,還是單級(jí)反激 PFC 在高功率段的推進(jìn),都說(shuō)明 AC/DC 電源方案的競(jìng)爭(zhēng)正從單點(diǎn)器件升級(jí),轉(zhuǎn)向更系統(tǒng)化的協(xié)同優(yōu)化。
對(duì)于希望兼顧性能、成本和量產(chǎn)效率的廠商來(lái)說(shuō),這樣的技術(shù)路線顯然更值得關(guān)注。


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