PD3.1 240W大功率升降壓控制器方案全解析,高效解決電源管理難題

2024-10-11     充電頭網

前言

在現代電源管理技術中,升降壓控制器扮演著至關重要的角色,尤其是在需要高效能與靈活性的應用場景中。充電頭網從上游供應鏈獲取到最新推出的多款支持PD3.1 240W大功率的同步升降壓晶片,通過超高的效率,高度集成的設計和靈活的工作模式,這些晶片均能解決電源轉換過程中的效率和成本問題,展示出色的電源管理能力。

240W大功率PD3.1升降壓晶片

排名不分先後,按企業英文首字母排序。

ADI亞德諾

亞德諾LT8708

LT8708是一款具備雙向能力的80V同步4開關B升降壓 DC/DC控制器,支持輸入電壓可以高於、低於或等於輸出電壓的轉換。該晶片的設計用於高效管理正反向的功率傳輸,使其非常適合電池或電容器備份系統以及需要同時控制VOUT、VIN、IOUT和IIN的應用場景。該控制器支持六種獨立的調節形式,包括正向和反向電壓、電流調節等。

LT8708的工作電壓範圍為2.8V至80V,輸出範圍為1.3V至80V,支持高效的同步整流,最高效率可達99%。晶片能夠在斷續導通模式、連續導通模式、混合導通模式和Burst Mode等多種工作模式之間進行切換,通過MODE和DIR引腳,該晶片可以在不同工作模式下進行高效的雙向電源轉換。特別是在汽車48V系統和太陽能等需要高電壓升降壓轉換器的應用場景中,LT8708表現優異。

LT8708採用QFN 40封裝,通過了AEC-Q100認證,適用於高壓升降壓轉換器、雙向充電系統以及48V汽車系統等多種高要求應用。

Primechip 元芯半導體

元芯YX2865

元芯YX2865是一款高度集成的同步雙向升降壓控制器晶片,設計用於驅動矽MOSFET或氮化鎵功率電晶體,以實現高效的電源轉換。該晶片支持4V至65V的寬輸入電壓範圍和2V至65V的寬輸出電壓範圍,並能在降壓、降壓-升壓和升壓模式之間無縫切換。YX2865通過DIR引腳實現電力路徑的雙向轉換,特別適用於需要靈活電源管理的應用場景。

YX2865的電源轉換效率最高可達98%,支持從50KHz到3MHz的超寬開關頻率範圍,可通過頻率設定引腳(RT)進行設置。這款晶片提供可編程的輸入和輸出電流限制功能,利用ISMON進行負載電流監測。為了優化電源開關的性能,YX2865還具備可調死區時間控制功能,有效減少開關損耗,進一步提高系統效率。

在安全性和保護方面,YX2865集成了高邊和低邊柵極驅動器,並具有UVLO保護功能,防止驅動電壓過低導致的故障。同時YX2865還支持外部補償、可編程軟啟動等功能,有效提升系統的可靠性和用戶體驗。

YX2865提供兩種封裝規格,分別為5x5mm和4x4mm的32引腳QFN封裝,方便工程師選擇合適的方案進行設計,可廣泛應用於雙向降壓-升壓DC-DC電源、USB Type-C電源傳輸、電源中斷保護系統以及工業和汽車電源等領域。

元芯YX2265

YX2265是一款由元芯半導體推出的高壓Buck-Boost控制器,專為滿足現代儲能電池充電方案的需求而設計。該控制器支持高達800W的功率,並提供單向恆流恆壓(CC/CV)控制,解決了許多當前充電方案中常見的痛點。

YX2265的設計充分考慮了電能轉換效率的問題。其高效的電源管理能夠顯著降低能量損耗,減少所需散熱器的體積,從而提升整體系統的緊湊性。此外,YX2265支持的高開關頻率達到了3MHz,避免了傳統升降壓控制器在頻率低於600KHz時所帶來的電感和方案尺寸的增加,同時也能有效地驅動氮化鎵(GaN)功率管。

針對市場上普遍存在的進口傳統升降壓控制器成本高、供貨周期長的問題,YX2265提供了更具競爭力的解決方案。其內置的功能和集成度極高的設計,降低了對分離器件和數字控制器MCU的需求,從而簡化了外圍電路的複雜性和成本。

YX2265的應用範圍廣泛,支持3.5V至65V的寬輸入電壓和2V至65V的寬輸出電壓,且具備50KHz至3MHz的寬工作頻率。這一系列特性不僅增強了其適用性,還通過可編程電感及輸入和輸出電流限流功能,提升了用戶的設計靈活性。同時,YX2265集成了高精度的1.8V基準電壓、軟啟動功能、欠壓保護(UVLO)及PGOOD功能指示信號,進一步增強了其可靠性和使用便利性。

YX2265採用QFN32封裝,可為高效能儲能系統的開發提供了強有力的支持。

SouthChip 南芯科技

南芯SC8808

SC8808是南芯最新推出的一款高壓升降壓控制器,支持4到80V輸入電壓,充電電壓最高支持16串鋰電池、18串磷酸鐵鋰電池及各種鉛酸電池。

SC8808充電電流最大支持50A,反向放電支持5到48V輸出,兼容市面上的PD3.1輸出範圍。輸出最大電流支持到53A,電壓電流配置可以通過I2C或外部電阻設定,非常適合工程師使用。同時輸入輸出電流具備電流檢測功能,開關頻率可設定在80KHz到480KHz範圍,方便優化外圍被動元件及效率,並支持頻率抖頻處理EMI。

以上是SC8808典型應用電路圖,左側支持USBC輸入和DC輸入,右側連接電池,可支持高達16串磷酸鐵鋰電池。該晶片的主要優點包括寬輸入輸出電壓範圍,支持最大80V的輸入輸出,電壓和電流設定可通過外部或內部I2C配置。驅動電壓既可使用內部的5V,也可使用外部的10V,以降低晶片功耗和溫升,並提高系統效率。

TI德州儀器

TI LM51772

LM51772 是一款具備 I²C 接口的 55V 4 開關降壓/升壓控制器,支持寬輸入電壓範圍,從 0V(V_BIAS ≥ 3.5V)到 55V,同時輸出電壓可以在 1V 到 55V 之間調節。它通過 I²C 接口來動態調節輸出電壓,且調節範圍從 3.3V 至 48V,單調調整步為 20mV;或者從 1V 至 24V,單調調整步為 10mV。該晶片具備高效的電壓調節能力,尤其適用於需要低壓差轉換和高精度輸出的應用場景。

LM51772 的主要特點包括集成高電壓 LDO、支持自適應過流和欠壓保護,以及 2A 的柵極驅動電流能力,確保其適用於大功率電源管理場合。該晶片具有 I²C 可編程功能,允許精確控制動態輸出電壓和優化效率。同時,它還具備多種模式選擇,包括 PWM 模式和輕載高效的睡眠模式,以適應不同應用需求,最大限度地提高能效並降低功耗。

此外,LM51772 支持輸出電流感應,電流範圍為 0.5A 至 7A,提供精確的負載調節,確保輸出穩定。它的動態響應能力強,支持高達 2.2MHz 的開關頻率,適合需要快速響應的應用。應用場景方面,該晶片採用RHA040封裝,適用於 USB Type-C 電力傳輸、PC 監視器、台式計算機、無線充電等領域。

充電頭網總結

大功率電源管理需求的日益增長,支持PD3.1 240W的同步升降壓控制器晶片在解決效率、功耗和成本問題上均展現出顯著的優勢。本次匯總的每款晶片都在不同的應用場景中發揮著關鍵作用,提供了高效能的電源轉換方案。這些晶片不僅通過高度集成的設計提升了電源管理的靈活性,還有效降低了外部元件的需求,簡化了整體系統設計。

隨著市場對大功率快充、電池管理和儲能方案的要求不斷提升,這些升降壓控制器晶片將成為推動未來電源技術發展的重要動力。在多種應用領域中,如汽車電子、戶外電源和工業控制等,它們都展示了卓越的表現,充分滿足了高效、高集成度、高可靠性的需求。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-hk/5fb3748c406224fc1da33f5a3ae5893b.html