
引言
USB POWER DELIVERY (USB PD)是利用USB (UNIVERSAL SERIAL BUS)線纜,最大可供100W供電受電的USB供電擴充標準。過往USB最大供電功率分別為USB 2.0(2.5W)、USB 3.0(4.5W)、BC 1.2版本(7.5W),現在一躍至100W供電受電,因此筆記本電腦、平板電腦等以往無法支援的設備也能進行供受電,可支援的設備大幅擴大。
USB PD使用USB TYPE-C?連接器,可以在以往USB資料通訊的同時進行供電,涵蓋手機、相機、充電寶、平板電腦、筆記本電腦、顯示器等,一條線簡單搞定充電及數據傳輸。另外還支ALTERNATE MOTE模式,因此可以處理視頻信號。使用1個USB端子就可以進行數據傳輸、供電受電、視頻信號傳輸,從而可以搭建簡單、便利性高的環境。

隨著電子產品性能不斷升級,對瓦數需求不斷升級,Power Delivery優勢越發顯著,更伴隨主流智能手機廠商響應環保號召,取消充電器,終端用戶對USB PD設備需求顯著上升,并對USB PD的功率也會追求越高。
典型應用
PD將在諸多終端產品中得以應用,不同的終端產品,其電路拓撲有所不同,根據產品定義所需,選定不同的PD輸出瓦數,比如需要滿足18W的PD產品,或是需要滿足30W的PD產品。。。或是需要滿足支持100W的PD產品,需要選取的輸出電壓不同。根據PD的定義,18W對應5V和12V輸出,30W,40W對應10V輸出,60W,100W對應5V,12V,20V輸出。根據輸出電壓的不同,結合輸入的系統電壓,選取對應的電源拓撲結構。

如下圖,根據不同的輸入和輸出,以及需要提供的功率,主流的電源拓撲分為Buck-Boost和Buck,也有少部分需要Boost構架。


如何選擇適合的功率電感器?根據不同的終端產品應用需求,考慮其EMC需要對應不同的安規等級,具體Class A標準與Class B標準有不同的EMC等級要求。其對Power IC的設定適合的開關頻率是有所不同的,即Power IC所設定的Fsw。比如,車充類,應急電源類產品,其對應的Fsw通常會低于300Khz較為常見,移動電源類等產品,其對應的Fsw通常會低于1Mhz。結合Power IC拓撲結構選擇適合的L和Isat;根據結構限高選擇適合的尺寸;根據使用環境,選擇適合的Irms等等。
為了使電路得到盡可能高的效率,功率電感器起到十分關鍵的作用,而電感器的損耗有幾個部分組成分別有直流阻抗,以及交流阻抗,而Fsw越高交流阻抗會變得越糟糕,為了降低交流阻抗,需要選擇對應低損耗的磁粉材料。
三體微為此針對性的推出針對不同頻率下,磁損最為適合的功率電感。針對低頻應用的對應SCCB Series,針對高頻應用的對應SCCH Series。例如:

在實際應用當中,有些終端產品非常的輕薄,市場會碰到結構限高的問題,而在大功率電路中,器件的高度問題,基本都集中在功率電感上。如果選擇的功率電感,降低高度,其性能特性也會衰減,面對這個兩難的問題時,我們該如何選擇適合的功率電感?

全家福合照
三體整個功率電感系列的成員還有SZCB系列,SDRH系列,SWFI系列,SWAI系列,SZFC系列,SHIP系列等,每個角色都有自己的長處,也各自在不同的領域各顯神通,我們來一張三體功率電感全家福的合照吧:)



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