近年来，SiC器件正在从大功率电源进一步向消费类快充市场渗透，并逐步进入65W、100W等主流USB-C充电器功率段。凭借耐高压、高温性能以及较低开关损耗，SiC也开始成为高功率密度快充电源新的功率器件选择。

充电头网了解到，无锡硅动力近期推出65W PD快充完整解决方案，方案采用SP9857E集成SiC数模混合控制器+SP6160 ZVS同步整流控制器+SP05N10SRL同步整流MOSFET的组合设计。

其中，SP9857E内部集成700V SiC功率器件，并采用Cap-Less技术缩减母线电容容量；SP6160支持反激ZVS零电压开通。

该方案支持65W及70W功率应用，65W满载时，90Vac低压输入效率约为93%，230Vac输入下可达94.5%，待机功耗低于75mW，DEMO板尺寸仅为37.5×28×23.5mm，PCBA功率密度达到2.5W/cm³，CE约有6dB余量，并通过4kV EFT及22kV ESD测试。

同时，方案能效表现可满足GB 20943-2025《交流-直流和交流-交流电源能效限定值及能效等级》1级能效要求，该标准将于2027年2月1日实施，为后续快充产品适配新版能效标准提供方案基础。接下来详细介绍一下。

SP9857E+SP6160组成隔离反激快充方案

这套65W快充方案采用隔离反激架构，整体分为AC-DC功率板与协议输出部分。

交流输入经过保险丝、EMI滤波以及整流桥后进入高压母线，初级侧由SP9857E直接驱动内部集成的SiC功率器件完成高频开关，经变压器隔离降压后，次级侧采用SP6160搭配SP05N10SRL MOSFET进行同步整流，最后经过输出滤波进入USB-C协议控制及输出端。

从DEMO板实物来看，整套方案采用双面PCB布局，变压器、整流桥以及两颗高压母线电解电容主要布置在器件面，SP9857E位于PCB底面，SP6160则靠近次级同步整流功率回路，缩短关键高频回路走线。

DEMO板长宽高分别约为37.5×28×23.5mm，在完整保留输入EMI、整流、隔离变压器以及次级同步整流电路的情况下，PCBA功率密度做到了2.5W/cm³。

硅动力SP9857E合封SiC

这套方案初级侧的核心就是硅动力SP9857E数模混合控制器。

SP9857E内部直接集成700V SiC功率开关，内置高压模块实现启动、采样、VDD 维持、 X 电容放电功能，能有效减少外部高压器件数量和PCB占用面积。

芯片采用ESOP14封装，提供HV、DRAIN、SOURCE、CS、FB、ZCD以及FAULT等引脚，可直接接入反激主功率回路，同时支持外置NTC进行温度检测。

在控制模式方面，SP9857E针对不同输入电压和负载状态进行工作模式切换。低压输入时支持CCM、QR以及DCM运行，高压输入、中高负载状态下则可进入QR谷底锁定模式，通过优化开关时刻降低损耗，并兼顾高频工作下的噪声表现。

芯片最高限频为260kHz，同时加入智能驱动电流调节及抖频功能，可降低次级整流器件应力，并改善开关电源的EMI及输出纹波。

此外，SP9857E支持输出电压补偿Burst工作模式，并提供17种保护故障码上报以及OTP配置寄存器，为不同功率和产品平台的参数配置、保护调试及故障定位提供支持。

高功率快充小型化设计中，高压母线电解电容往往占据较大的内部空间。

SP9857E加入Cap-Less技术，通过控制策略降低方案对大容量母线电容的依赖。相比常规方案可减少约33μF母线电容容量，母线电容容值最低可做到额定功率的约0.8-1μF/W。

关于Cap-Less技术，充电头网也曾对硅动力Cap-Less数模混合技术进行详细解读，围绕其如何通过优化母线电容容量，进一步兼顾快充电源的小型化与转换效率进行了介绍。

该方案次级侧采用硅动力SP6160高性能ZVS同步整流控制器，芯片采用SOT23-6封装，搭配SP05N10SRL作为同步整流MOSFET。

SP6160支持CCM、QR和DCM工作模式，并采用专有控制方式实现反激电源ZVS零电压开通，降低功率器件开关损耗。

芯片VD检测引脚最高耐压达到150V，并可通过检测VD节点电压下降斜率识别寄生振荡，避免振铃造成同步整流MOSFET误导通。

SP6160最高支持500kHz开关频率，可用于快充适配器、多口USB充电器以及低压大电流开关电源等场景。

从效率测试来看，方案在65W输出时，90Vac输入满载效率约为93%，230Vac输入满载效率达到94.5%。20V输出条件下，115Vac及230Vac平均效率均保持在93%以上。

该方案还支持精确的CP/CC控制，并设置12V功率拐点，可根据输出电压动态调整输出电流。该控制方式能够适配单口及多口快充应用，并兼容不同快充协议下的功率切换。

通过对该方案5V、9V、15V及20V多个输出档位进行了纹波测试，并覆盖90-264Vac宽范围输入。测试结果显示，各档位输出纹波均保持稳定，20V满载工况下最高约为169mV。

方案进行了10%-90%-10%负载跳变测试，并覆盖5V至20V多个输出档位。测试波形显示，在负载快速切换后，输出电压均能快速恢复稳定，具备较好的瞬态响应能力。

对该方案65W及70W满载状态进行了密闭环境温升测试，测试条件为25℃环温、裸板、无风及无散热片。结果显示，低压输入满载时初级功率器件、整流桥和变压器温升相对较高，高压输入下整体温升则明显降低。

方案还进行了浪涌、ESD及EFT等抗扰度测试。测试结果显示，可满足1.5kV浪涌、22kV空气放电ESD以及4kV EFT测试要求，为终端产品可靠性设计提供支持。

方案还针对不同输入电压及输出功率进行了CE传导和RE辐射测试。测试曲线均处于相应限值以内，其中CE约留有6dB余量，RE峰值同样具备约6dB余量。

硅动力这套65W PD快充方案采用SP9857E集成700V SiC功率开关，并结合Cap-Less技术降低母线电容容量，次级侧通过SP6160实现ZVS同步整流，在提升集成度的同时进一步降低功率损耗。

从实测表现来看，方案65W满载效率最高达到94.5%，PCBA功率密度达到2.5W/cm³，并完成纹波、动态响应、温升及EMI等多项测试，可用于65W、70W单口及多口高功率密度快充产品。

除了本次SiC快充方案外，硅动力此前还推出过面向65W功率段的Slim超薄氮化镓快充方案，同样围绕高效率、小体积和高功率密度展开设计。