PD超級快充應用方案中MOS管型號推薦

前言

近十年來，以智能手機、智能手表、智能眼鏡等為代表的智能3C類穿戴設備呈現出爆炸式增長，與此同時，與之配套相關的電源類產品，如半導體材料、相關電子技術及產品設計均得到快速發展?；A材料、關鍵技術和產品的快速更新迭代支撐起整個智能3C類產品市場的閉環。

智能3C類移動設備的井噴式發展，反映出智能設備應用已經是絕大多數人們生活不可分割的一部分。據統計，2023 年中國智能手機用戶平均每日時長達到了180 分鐘。人們對于智能設備的需要和依賴達到了前所未有高度。

隨著5G+高速上網信號的全覆蓋，人們越來越享受大屏手機所帶來的既視感。同時，智能設備的耗電和充電亦變得尤為重要。為了更好的解決智能設備的續航能力和縮短充電時間，各大手機廠商通過增大和優化電池容量和提供超級快充電源適配器來解決。如小米公司推出的‘小米澎湃’秒充技術，并實現‘人車家全生態’布局；還有華為公司推出的全液冷超充技術等。表一為整理的市面上主要PD快充協議公司：

快充逐漸成為智能手機用戶標配，滲透率逐步提升。表二是某權威研究機構調研發布的充電器市場規模：

由圖表可以很清晰的看到，近年來充電器市場正在以同比33%的速度實現快速增長，其中PD快充約占充電器市場的七成以上。

一、PD快充電路的主要構成

通常，一個PD快充電源由整流電路 + 初級高頻轉換電路 + 次級同步整流電路+VBUS協議輸出電路 +功率管理組成。圖三為典型PD快充方案原理圖。

二、PD快充工作原理

PD快充遵循的最基本原理是P=U×I，快充的兩條技術路徑，一是高壓小電流：優點是線損小，缺點是手機端需降壓，手機發熱嚴重；二是低壓大電流：優點是手機端損耗小，可邊玩邊快充，缺點是線損大，需要改進充電線材及端口。

1.  整流電路：整流電路的作用是將交流電轉換為直流電，為后續電路提供穩定的直流電源。整流電路一般用二極管組成的整流橋堆對交流市電進行方向整流。這個過程是充電的基礎步驟，確保電流的穩定性和方向性。

2.  高頻轉換電路：高頻轉換電路將直流電通過高頻功率開關管的開關換向轉換為高頻交流電，通過提高頻率實現快速充電需要。提高電壓頻率可以減少能量在傳輸過程中的損失，從而實現更快的充電速度。

3.  同步整流電路：同步整流電路使用功率開關管代替二極管進行整流，進一步減少能量損失。這種設計使得電路在整流過程中能夠更有效地利用電能，提高充電效率。

4.  協議輸出電路：協議輸出電路是PD快充技術的核心部分。它根據PD協議與設備進行通信，調整輸出電壓和電流以滿足設備的充電需求。這種智能調節方式確保了充電過程的安全性和高效性。

5.  功率管理：PD快充電路還包括功率管理功能，用于監控和管理功率傳輸過程。通過實時監測功率傳輸情況，電路可以進行功率調整和優化，以確保充電的安全和高效。這一功能有助于防止過熱、過充等安全隱患。

三、MOS管在PD快充的應用示例和型號推選

例：10~30W PD快充電源

1．初級高壓功率MOS管推選型號

2．次級同步整流低壓MOS管推選型號

3．次級Vbus MOS管推選型號

五、PD快充的應用場景

PD快充技術廣泛應用于各種電子設備中，包括智能手機、平板電腦、筆記本電腦等。在移動設備充電場景中，PD快充技術能夠為用戶帶來更加快速、便捷的充電體驗。在筆記本電腦充電場景中，PD快充技術能夠提供足夠的功率以滿足筆記本電腦的充電需求，提高工作效率。此外，PD快充技術還應用于車載充電器等場景，為駕駛過程中的移動設備提供快速充電支持。

總結

本文以PD超級快充電源產品為基礎，結合廣東場效應半導體有限公司即Cmos半導體元器件對PD產品市場，PD技術及PD類基礎半導體器件做了大致的分析和梳理，希望對該類產品的設計工程師和行業從業者在同類型產品選配物料時提供一定的建議和參考。

Cmos深耕于分離半導體器件的開發，目前分離半導體產品有MOSFET，晶閘管，IGBT功率模塊，7800系列穩壓芯片，三極管和二極管等，以及我們具有強大的外貿準備和外貿資源。

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