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安森德中低压MOS在PD快充和适配器产品应用

源泰推荐的安森德中低压MOS,广泛应用于安PD快充适配器上

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关于PD快充


PD快充(Power Delivery 快速充电) 是一种基于 USB Type-C 接口 的智能充电协议,由 USB-IF 协会 制定,旨在通过更高的功率和动态电压/电流调整,实现电子设备的快速、高效充电。以下是其核心要点:

1.核心特点

  • 高功率输出:PD快充支持 5V~48V宽电压范围和最高 240W 功率(USB PD 3.1 标准),远超传统5V/2A(10W)充电。

  • 动态协商:充电器与设备通过 USB-C 的 CC 通信线实时协商最佳电压/电流(如5V/3A、9V/3A、20V/5A等),按需供电。

  • 双向供电:支持设备既能充电也能供电(如笔记本电脑给手机反向充电)

2.技术原理

  • 协议通信:设备插入后,通过 PD协议芯片 发送需求(如“需要20V/3A”),充电器响应并调整输出。

  • 智能调整:根据设备电量、温度等因素动态优化功率,兼顾速度与安全。

  • 硬件支持:依赖 USB-C 接口(正反插)、MOS管(高效开关转换)和 同步整流技术(降低损耗)

3.版本演进

  • USB PD 2.0  100W  支持5V/9V/15V/20V,普及快充基础

  • USB PD 3.0  100W  增加PPS(可编程电源,±10mV/步进调整)

  • USB PD 3.1  240W  扩展28V/36V/48V,支持高性能设备

4.与其他快充协议对比

协议

最大功率

特点

代表厂商

PD

240W

通用性强, USB-C 标准

苹果、谷歌

QC

100W

高通方案,兼容旧 Micro-USB 接口

三星、小米

SCP

66W

华为私有协议,高压低电流

华为

VOOC

80W

OPPO 低压大电流方案,减少发热

OPPO、 一加

MOS管在PD快充的关键作用

在PD(Power Delivery)快充和适配器中,MOS管(金属-氧化物半导体场效应晶体管) 主要承担以下关键作用:

1. 作为开关元件,实现高效电能转换

  • PD快充和适配器采用**开关电源(SMPS)**技术,MOS管作为核心开关器件,通过高频导通/关断(kHz至MHz级)控制电能传输。

  • 通过调节占空比(PWM信号),将输入交流或高压直流电转换为设备所需的低压直流电,同时减少能量损耗(如传统线性电源的发热问题)

2. 动态调整输出电压/电流,支持PD协议

  • PD协议要求适配器根据设备需求动态输出多种电压(如5V、9V、12V、15V、20V等),MOS管在降压/升压电路(Buck/Boost)中参与电压转换。

  • 例如:在USB PD的电压切换阶段,MOS管快速切换电路路径,配合控制器实现无缝电压调整

3. 同步整流(Synchronous Rectification)

  • 在次级侧(输出端),传统二极管整流因正向压降(0.3~0.7V)会导致效率下降。MOS管替代二极管作为同步整流开关,利用其极低导通电阻(RDS(on)),显著降低损耗,提升效率(可达95%以上)

4. 保护电路与安全控制

5. 降低功耗与发热


PD适配器电路拓扑

PD适配器MOS器件选型






企业实力 / Corporate strength
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