前言
目前苹果、三星与小米等全球头部品牌正相继推出了符合待机零功耗标准的充电器,对于行业来说,这也将逐渐变成产业共识。随着头部带动与供应链平台化成熟,零待机将逐渐下沉到主流市场,成为新一代快充与墙插面板的“出厂默认能力”。
什么是待机零功耗
据《IEC62301 家用电器待机功耗的测量》这一标准规定,功耗<5mw即为零待机。同样,业界标杆企业之一的三星电子也将5mW定义为零待机的分界线。并于2021年8月在其网站明确提出,目前其手机充电器产品上执行的20mW待机标准在2025年前要全部更换到5mW。
待机零功耗应用场景
在众多应用中,墙插面板与带 USB-C 的插线板这类插墙设备无疑是待机零功耗最优落地场景,这类产品7×24 小时通电、空载频次高,多口集中管理可有效摊薄系统损耗,同时正处于接口从 USB-A 向 USB-C、功率从低到高、单口到多口的代际更迭期,给待机零功耗相关技术的批量植入提供了天然窗口。庞大的家庭与公共空间装机基数,使其成为零待机技术推广的“样板间”。
待机零功耗芯片解决方案
而要实现待机零功耗,当前的典型做法是以原边高效控制为主、次级协同的系统化降耗。即原边采用QR/DCM并在空载进入突发/降频模式,去光耦或用低耗隔离反馈以消除光耦静耗,次级SR在轻载窗口提前停驱避免反向电流。在实现方式上,通常会采用配套的AC/DC 主控 + SR同步整流,使突发时序、停驱门限与跨隔离反馈一致,从而稳定把空载做进毫瓦级并更易量产复现。
接下来充电头网将盘点一下各家推出的零待机功耗方案,供工程师快速选型。
以下排名不分先后,按企业英文首字母排序。
BPS 晶丰明源
晶丰明源新推出了一款PD快充组合方案,可以实现待机零功耗,在230V空载下的功率消耗仅在2mW以下,余量巨大。该方案由BP87640准谐振反激控制器芯片、BP62640次级侧控制器芯片芯片构成。通过紧凑设计整合多功能模块,可以有效提高设备性能,降低能源消耗。
晶丰明源BP87640
BP87640是晶丰明源推出的一款零待机功耗的准谐振反激控制器芯片,内置GaN门驱动器。该芯片具有130KHz的最大开关频率,内部集成了700V高压启动电路,并支持最高150V的辅助供电,适用于非常广泛的输出电压范围。
BP87640通过磁耦合器BP818与次级侧控制器BP62640通信,实现了二次侧调节。它通常在QR和DCM模式下进行谷底切换操作,具备高效率和良好的EMI性能。
BP87640采用SSOP-10封装,符合LPS规定,具有逐周期电流限制、输出过电压保护、辅助供电过电压保护、二次整流器短路保护、反馈开路保护、过温保护等保护机制,适用于QC / USB PD / 可编程交流/直流充电器领域,搭配这款芯片可以研发出高效率低功耗体积小的充电器。
晶丰明源BP62640
BP62640 是一款AC/DC次级侧控制器,可与准谐振反激控制器芯片BP87640配合使用,在旅行适配器应用中实现零待机功率。
BP62640采用基于输出电压纹波的控制算法,确保快速瞬态响应,同时消除了对复杂环路补偿电路的需求。通过磁耦合器BP818向主控制器发送请求信号,实现对输出电压的精确调节。在待机状态下,BP62640可进入超低功耗的睡眠模式,在次级端消耗极低,同时消除了反馈电阻网络的损耗,而且磁耦合器无需偏置电流,进一步降低了系统功耗。
此外,BP62640还集成了先进的同步整流控制器,优化了驱动占空比,提升了系统效率。通过电荷泵电源,输出电压可调至最低2.8V。BP62640提供QFN3*3-16L封装,为电子设计提供了更多的选择。