前言
近年来,USB PD3.1 标准的大规模落地与应用带动了 100W 以上多口快充的加速普及,旗舰手机、轻薄本与掌机等多设备并行充电的需求不断上升,这也让充电器在功率密度、多接口适配、协议兼容、人机交互上疯狂内卷,力求争取进一步的市场份额。
智融科技近期全新推出了一款 PD3.1 140W 数显快充方案,单机集成 3×USB-C + 1×USB-A 四个接口,支持折叠插脚便携收纳,并配备 TFT 数显屏以实时呈现各端口功率与运行状态,便于用户直观掌握充电过程。该方案采用可直驱氮化镓的高性能反激式电流模式 PWM 控制器 SW1108,PFC控制器SW1301,搭配三颗 SW3566H 快充协议芯片以及同步整流控制器 SW1608,实现了1.32 W/cm³的超高功率密度,可助力大功率TFT屏充电器快速转产,接下来充电头网将详细介绍一下这款方案。
智融科技 3C1A PD3.1 140W 数显快充方案
智融科技 3C1A PD3.1 140W 数显快充方案充电器配备有3C1A四个快充接口,插脚可折叠,方便收纳。该方案配备了TFT数显屏,可实时显示各接口功率,方便用户把握充电状态。

将外壳拆开,看看内部PCBA模块的构造。

该方案正面一栏,上面焊接有变压器、输入滤波电容、保险丝、滤波电感、薄膜电容等元器件。

该方案PCB板底面一览,其上附有英诺赛科氮化镓开关管、同步整流芯片、特锐祥贴片Y电容、光耦

该方案采用3C1A的接口配置。

在方案的侧面,侧面集成了一个TFT数显屏幕,旁边还设有触摸弹簧,用于跟数显屏幕进行交互。

可以显示实时充电功率、温度等信息。

TFT数显屏幕可实时显示充电功率。

实测数据跟POWER-Z KM003C功率表测出数据基本一致。

也可实时显示各个接口的充电功率。

充电头网实测该方案长度为66.74mm。

宽度约为62.02mm。

厚度约为25.62mm。
计算得出智融科技这款140W快充方案功率密度约为1.32 W/cm³。

重量约为156.1g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得 USB-C1 口支持PD3.1 140W EPR、UFCS 33W、QC3.0、FCP、SCP、TFCP、DCP、Apple 2.4A等快充协议,兼容性非常优秀。

PDO报文方面, USB-C1 端口具备 5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A 五组固定电压档位,和5-21V/5A 和一组PPS电压档位,补充电压档位 28V5A,并支持15-28V 140W PD3.1 SPR AVS快充档位。

UFCS快充具备 5.5-11V3A 一组电压档位。
USB-C2 接口数据跟 USB-C1 接口数据相同,不再重复赘述。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得 USB-C3 口支持 UFCS 33W、QC3.0、FCP、SCP、AFC、TFCP、DCP、Apple 2.4A等快充协议。

USB-A口支持 UFCS 33W、QC3.0、FCP、SCP、AFC、DCP、Apple 2.4A等快充协议。
测试数据
接下来为该方案的一些测试数据。
该方案在通过EMC测试的基础上,90V输入下,ACDC部分效率高达93.88%,230V输入下高达93.29%,峰值效率在264V输入下,高达95.52%。由于采用PFC+QR的谷底锁定技术,可实现与AHB媲美的高效率,更加可靠稳定,同时比AHB拥有更好的成本。

效率 ACDC


EMI测试

230V输入 Vertical 3m C1+C2+C3:20V3.25A+15V3A+9V3A 输出

230V输入 Horizontal 3m C1+C2+C3:20V3.25A+15V3A+9V3A 输出

120V输入 Vertical 3m C1+C2+C3:20V3.25A+15V3A+9V3A 输出

120V输入 Horizontal 3m C1+C2+C3:20V3.25A+15V3A+9V3A 输出

230V输入 28V5A L 线

230V输入 28V5A N 线

115V输入 28V5A L 线

115V输入 28V5A N 线
反激控制器 智融SW1108
充电头网解析了解到,该方案直驱氮化镓开关管的控制器来自智融科技,型号SW1108。

SW1108是一款高性能集成型反激式电流模式PWM控制器,采用集成氮化镓驱动设计,能够提供6V氮化镓驱动能力。芯片具备高压启动功能,支持高达700V的启动电压,同时集成频率抖动功能,能有效降低电磁干扰性能。SW1108内部采用谷底开启技术,能够进一步提高轻载下的效率,并支持PFM模式以实现更高效的负载调整,空载功耗控制在50mW以下。芯片适合应用于适配器、充电器及AC-DC开关电源等领域。

SW1108还具备完善的保护机制,包含输入欠压保护、VDD过压保护以及输出过压保护等功能。此外,它还集成了周期电流限制、过载保护、输出电流过流保护以及芯片温度过高时的过温保护。SW1108采用SOP-8封装,适用于轻量化的电源设计领域,能在高频、低EMI需求的应用领域中展现出强大的性能优势。