市場電源應用需求覆蓋非常廣，從小電源到大電源，消費者希望能夠用單一電力線來統一。如何做到快充也是目前市場需要的重點。過去看到的USB第一代、第二代、第三代或者micro USB，插頭比較小，還不能正反插。也看到過快充架構，瓦數上還是有限制。

圖：安森美半導體模擬方案部AC-DC電源管理高級市場推廣經理蔣家亮

安森美半導體模擬方案部AC-DC電源管理高級市場推廣經理蔣家亮于近期接受電子發燒友采訪時告訴筆者，USB Type-C 接口以其一條電纜接口多種設備，無需為每臺終端設備提供個別電纜的優勢，正成為行業最新標準。搭載USB PD，藉此支持額外功率和電壓選擇，USB Type-C PD實現帶電設備快速充電，使用極其方便。

與此同時，安森美半導體為USB Type-C PD方案提供完整的產品陣容，包括電源開關、超高速開關、穩壓、保護、轉接驅動器、端口控制等，外形小巧，高效散熱，適用于智能手機、AC-DC墻式適配器、移動電源、USB墻壁插座、擴展口、筆記本電腦、臺式電腦等各類應用。

譬如，65 W和90 W高能效、高密度有源鉗位反激(ACF) USB PD適配器方案，采用有源鉗位反激(ACF) 拓撲，使用核心器件ACF控制器NCP1568、高速半橋驅動器NCP51530和行業標準的超結FET，支持5 V 到 20 V的PD 3.0規格和3.6 V至12 V/3 A的高通QC 3.0 Class A規格，功率密度分別為30 W/in^3和20.8 W/in^3，峰值能效分別超過94%和92%，用于需要兼容USB PD或高通Quick Charge規格的筆記本電腦、平板電腦和其他便攜式設備。

高能效和高密度成關鍵

“針對終端產品應用，USB Type-C PD配合新一代筆記本、手機等便攜式設備，和對快充的需求，高能效、高密度很重要。”蔣家亮指出。

對于工程師來說，難點在于如何實現高功率密度和在各種負載條件下的高能效，且因為高密度，熱的管理也要做得好以實現好的散熱性也很重要。假如密度做得很高，每個器件，每個元件排列都要非常緊湊、緊密，很容易受到干擾，怎樣做到性能好的EMI的同時，保持器件數少，也是高難度的事情。而安森美半導體的USB PD快充方案，可完美解決上述挑戰。

安森美半導體的快充方案芯片可幫助工程師實現更高能效、超高密度、高性能的設計。如NCP1568有源鉗位反激(ACF)控制器，突破傳統反激架構，解決在越高頻下損失越高的問題，做到高頻、低電磁干擾(EMI)、同時保持非常好的能效。

NCP1568再配上高速半橋驅動器NCP51530去驅動，還有同步的IC確保損耗更低。NCP51530的特點是快速的動態響應，配合NCP1568使用，可實現領先的高能效、高密度、高頻應用。

通過包含高壓啟動，可減少一個基于NCP1568的方案的外圍器件，降低待機功耗。工作的高頻率使無源器件尺寸得以縮減，大幅提高功率密度。它能夠無縫過渡到非連續導電模式（DCM），進一步提高輕載條件下的能效，使待機功耗低于30毫瓦（mW），從而符合全球能效監管標準。自適應零電壓開關(ZVS)頻率調制提供可變輸出電壓，優化USB PD和快速充電的實施。靜音跳躍功能還消除工作時的可聞噪聲。

效率、兼容問題如何破？

另外，安森美半導體通過有源鉗位反激(ACF)拓撲搭載自適應零電壓開關(ZVS)，降低損耗， ZVS機制使IC隨著輸出電壓和負載的變化而自動調整開關頻率以達到最優化的控制，減少損耗，提升能效。它可根據負載條件在ACF和DCM模式自由切換，確保在待機、輕載、滿載的各種負載條件下的高能效。

基于NCP1568的方案僅需少量外圍器件，因而可做到非常高密度，且有很大彈性去做不同的頻率開關，從低頻到高頻，所以密度也可以隨著設計的目標來實現，在功率方面也有很高的靈活性，可以結合USB PD做到100 W的效果。

針對未來快充市場趨勢，安森美充分利用自身在電源領域的專業知識、優勢和實力，持續開發高能效、高密度的USB PD快充方案，同時積極配合筆記本電腦和手機客戶在USB PD方面的發展，提供多種方案選擇以滿足各種不同的應用需求。