芯片复制USB 电池充电器在我们的日常生活中扮演着至关重要的角色，为各类便携式设备供电，例如电动玩具、智能手机、笔记本电脑、电动工具以及电动自行车等。凭借一系列显著优势，USB Type-C（USB-C 接口）已超越其他 USB 类型，成为有线充电与数据传输的通用标准。

搭载最新 Power Delivery 3.1（PD 3.1）充电协议的现代 USB-C充电器，如今可提供高达240瓦（W）的功率输出，这极大地缩短了充电时间，同时提升了整体用户体验。此外，在硬件系统中采用宽禁带半导体正为充电设备带来革命性的效率提升：它不仅减少了能量损耗，还有助于缩小设备体积。

USB-C电池充电器框图

USB-C电池充电器框图

下面的框图展示了安森美（onsemi）设计的 USB-C 电池充电器解决方案。该图说明了USB-C电池充电器中使用的电源管理和电源转换技术。采用的元件包括 TP PFC 控制器、 高频准谐振反激/LLC 控制器、栅极驱动器、同步整流电路，以及iGaN和MOSFET器件。 这些元件被分为初级侧和次级侧两个部分，以提升系统效率。如以下器件表所示，大部分功能模块器件均可采用安森美解决方案。

芯片复制USB-C 电池充电器 - 交流输入

USB-C 电池充电器 - 直流输入（自动）

USB-C 充电器参考设计

如表 1 所示， 凭借强大的技术专长， 安森美提供了一整套高效的系统参考设计和评估板。

240W TP CrM PFC + 双开关反激式参考设计

本设计采用安森美电源管理控制器方案，包含：TP PFC控制器、高频准谐振反激控制器、半桥栅极驱动器及同步整流控制器，并通过集成GaN FET的栅极驱动器实现功率开关，专为240W USB-C PD3.1适配器解决方案开发。

特性

· 交流输入电压范围： 90V 至 264V

· 采用图腾柱CrM PFC + 双开关准谐振反激拓扑

· 采用 iGaN 器件实现高频工作

· 仿真电路支持 PD3.1 多路输出协议

· 输出电压： 5V、 9V、 12V、 15V、 20V、 28V、36V 和 48V / 5A

· 纹波与噪声： <150 mV

· 效率：平均94.75% / 95.43% 及满负载95.12%/ 96.17% @115VAC / 230VAC及48V / 5A

· 输出保护：精确的过压保护（OVP）、过流保护（OCP）、短路保护（SCP）和开环保护

· PCBA尺寸： 89×51×21.5mm，功率密度40W/立方英寸