宽输出范围PD快充:如何实现3.3-48V灵活输出?
2025-06-27 15:33:03
随着PD3.1协议普及,快充电源需支持3.3-48V宽范围输出,如何解决控制芯片耐压与供电稳定性矛盾?
答:实现宽范围输出的核心技术在于创新辅助绕组架构与自适应供电管理。传统反激电源采用辅助绕组供电时,控制芯片耐压需满足Vcc>(Naux/Ns)×Vout_max。按48V输出计算,典型匝比下Vcc将超过170V,大幅增加芯片成本9。
突破性解决方案采用双模式检测技术:
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输出电压检测:通过INV引脚连接辅助绕组负端,当主开关管关闭时,辅助绕组产生负压(Vaux)。在检测窗口期(Tdem)内控制芯片内部将INV引脚拉至设定电压(如1.2V),此时电流I=R2×Vaux反映输出电压值。电阻R2压降与输出电压成比例,实现精准检测9。
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轻载供电管理:主控芯片内置智能电源管理模块,轻载时断开FB上拉电阻(如关闭晶体管P1使Rup1断路),仅保留核心检测电路运行。实测待机电流可降至50μA,配合多级可断开电阻阵列,使20%负载下效率提升5%9。
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过压/短路保护:监测INV引脚电流值,当电流小于阈值(如20μA)判定输出短路,触发打嗝保护;电流超过阈值(如200μA)则判定过压,立即关闭驱动输出9。
图:宽范围PD快充控制架构
[主控制器] │ ├──[输出电压检测]──INV引脚─┬─R2─辅助绕组 ├──[短路过压保护] │ └──[电源管理模块]─控制─晶体管P1─Rup1─FB引脚
实际案例显示,采用该方案的140W快充电源成功将主控芯片耐压需求从175V降至100V,芯片成本降低40%。同时通过正激辅助绕组供电(D5整流)确保低压输出时Vcc稳定,避免3.3V输出下芯片欠压重启
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