瑞萨电子(东京证券交易所***6723)是一家全球微控制器制造商,结合嵌入式处理、模拟、电源和连接方面的专业知识,提供完整的半导体解决方案。 获奖产品组合加快了汽车、工业、基础设施和物联网应用的上市时间,使数十亿台互联智能设备能够改善人们的工作和生活方式。
充电头网络获得了瑞萨电子推出的PD快充参考设计,采用瑞萨IW9860+IW760芯片组方案,支持90-264VAC全球宽电压输入,支持45W输出功率,可满足手机、平板和轻薄笔记本的日常充电需求。
IW9860是一款高性能主控制器,空载待机功耗低于5MW。 IW760 是一款具有集成协议和同步整流控制的次级控制器,可简化充电器设计并提高可靠性,同时还支持零待机功耗。 以下充电头网将带来瑞萨电子45W快充解决方案的分析,并了解该解决方案的设计和材料。
基于瑞萨IW9860+IW760方案,主板为方形,基于本次demo的量产产品更加小巧便携,与圆柱形充电器相比,使用插入式壁挂式插头的体验会更好。
从鸟瞰的角度看演示主板的正面,输入输出端有小板,初级级使用三个电解电容和两个固态电容进行滤波。
从主板背面一目了然,瑞萨IW760集成了次级同步整流控制器和协议芯片的功能,使主板背面看起来比传统解决方案更简单。 此外,主板在初始阶段之间是镂空的,在批量生产的后期可以安装聚酯薄膜片绝缘。
PCBA模块的实测长度为3718mm。
宽度为37mm。
厚度为2016mm。
此外,演示的重量被测量为大约 413g。
打开PCBA模块电源,使用ChargerLab Power-Z KM003C测量USB-C端口是否支持PD30、PPS、QC4、DCP充电协议。
PDO数据包显示USB-C端口也有5V3A、9V3A、15V3A和20V225A四组固定电压范围,3组3-16v3a、3.3-21V3A两组PPS电压范围。
这款基于瑞萨IW9860+IW760方案设计的DMEO的实际待机功耗如上图所示,230VAC时的待机功耗远低于5MW,仅为2左右25MW,性能非常可观。
看完瑞萨电子45W快充demo的外观后,我们进入分析环节,一一介绍一下各设备的信息。
PCBA模块输入端一目了然,熔断器焊接,共模电感、整流桥焊接在背小板上,加强散热。
输入保险丝为2A 250V。
共模电感器缠绕有漆包线和绝缘线。
整流桥型号为FMB40M,规格为4A 1000V。
焊接高压滤波电容器、差模电感器和蓝色 Y 电容器位于 PCBA 模块的侧面。
高压滤波电容器来自爱华,额定电压为400V22 F。
三个滤波电容器的总容量为 66 F。
差模电感器缠绕有工字形磁芯,并由热缩管绝缘。
瑞萨电子的主要主控芯片,型号IW9860-01,丝印D001,是一款零待机功耗数控反激式控制器,该芯片采用瑞萨电子专利的恒频、准谐振和自适应多模式控制。 多模式控制包括 PWM、PFM 和突发模式,以优化反激式转换器的性能,包括能效和 EMI。 通过配对IW760,可以实现紧凑的快速充电充电器设计,从而实现节能且具有成本效益的快速充电解决方案。
瑞萨电子IW9860简介信息。
为主控芯片供电的滤波电容为100V10F。
主开关来自英飞凌,它是 CoolMOS C7 系列,型号 IPL65R230C7,NMOS,耐压 650V,导通电阻 230M,采用 ThinPak 8*8 封装。
200m采样电阻用于检测开关电流。
该变压器使用初级电感为 300 h 的 POT23 磁芯,由 Bridge Electronics 生产。
蓝色插入式 Y 电容器的特写。
瑞萨电子 PS2381 光耦合器用于输出电压反馈调节。
次级控制器也来自瑞萨电子,型号IW760,是一款集成协议功能的次级控制芯片,同步整流控制器和VBUS控制,支持PD30 快速充电应用。 芯片内置数字补偿功能,用于反激式转换器的闭环控制。 芯片采用硬连线状态机,无需MCU编码,消除了恶意提高输出电压造成设备损坏的隐患。
Renesas IW760 个人资料信息.
同步整流管采用AOS,型号AONS66940,NMOS,耐压100V,导通电阻107M 采用 DFN5*6 封装。
输出端焊接有两个滤波电容器和一个 USB-C 插座板。
两个输出滤波电容的额定电压均为680 F 25V。
VBUS开关来自Polyseimi,型号PL03N6500P,NMOS,耐压30V,导通电阻57M,采用PDFN3*3封装。
USB-C 插座通过焊接固定,黑色橡胶芯不露出铜。
通过对瑞萨电子45W快充参考设计的分析,发现该设计采用IW9860主控制器和IW760二次控制器,实现了超低待机功耗、高转换效率、高性价比的快充解决方案。
IW9860 提供高级功能,支持单面应用和全面保护。 IW760 将同步整流控制器和协议芯片集成到单个芯片中,通过数字补偿简化电路设计。 该芯片采用硬连线状态机,无需MCU和固件,消除了恶意提高输出电压造成设备损坏的隐患。 在参考设计中,两个瑞萨电子控制器协同工作,为PD快速充电提供高能效、高性价比的第一阶段整体解决方案。