硅动力自研Cap-Less技术,动态缩短 Toff 实现高效、低纹波电源设计
创始人
2025-06-09 20:06:17
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前言

在消费电子迭代加速与新能源设备普及的双重推动下,全球快充市场规模预计 2025 年突破千亿元大关,而高功率密度、高能效的 AC/DC 电源方案成为行业核心痛点。传统反激控制器在复杂工况下的效率波动、纹波控制及保护功能局限性,已难以满足多口快充、高功率适配器等场景对可靠性与小型化的多种要求。

无锡硅动力微电子股份有限公司深耕电源管理领域,近期将举办一场“Cap-Less数模芯片”产品发布会,推出 SP9800/SP9810 及 SP9801/SP9811 两款数模混合信号反激控制芯片及其配套解决方案。这两款芯片通过数字与模拟技术的深度融合,为小体积、高效电源设计提供了系统级解决方案。

接下来,充电头网将为您简要介绍这两款芯片及其应用方案。如需更加详细、专业的讲解,可预约直播进行观看。

硅动力新一代数模混合信号反激控制芯片

SP9800/SP9810与SP9801/SP9811是硅动力最新推出的新一代数模混合信号反激控制芯片,该芯片采用了独特的数模混合信号设计,将关键模拟信号进行数字化处理,并通过状态机驱动的数字内核完成综合逻辑运算,从而在复杂工况下实现高精度的电压、电流控制及保护功能。

这两款芯片均采用SSOP-10封装,支持130/180/260/350kHz四档可选限频,可配置精准 CC/CV/CP 曲线,并支持17种保护故障码上报功能,具备包括过压、欠压、过流、短路、过温等保护功能,支持单次可编程OTP寄存器确保出厂前一次性配置存储,使系统在高效、可靠之间获得最佳平衡。

其中SP9800与SP9810系列的最大亮点在于SP9800支持硅动力自研的Cap-Less技术与外部参数灵活配置。SP9800可以在仅0.8~1 µF/W的母线电容条件下,通过记录首波峰值电流与关断时间,并动态减少Toff使电流不归零,从而平滑过渡到深度CCM模式,有效提升系统效率并缩小电容体积。同时,BIAS与CS管脚提供450 µA启动配置电流,用户可通过接入不同阻值电阻精确设置Ki恒流基准、CP/CC/CV模式等关键参数。

SP9801/SP9811则更强调数字化自适应控制与系统简化,支持更高的功率应用。两者均内建高压启动模块、X电容放电与VDD维持功能,待机功耗符合6级能效要求;在交流低压与高压之间,BIAS管脚可实时并/断输入母线电容,实现电容体积优化与冲击电流抑制。SP9801进一步引入自适应CCM控制,当母线电容容量不足时,芯片通过检测CS引脚上的VCS_CCM与ΔV差值,自动减少Toff,无缝在DCM与CCM间切换,保证小电容场景下依然能够维持高效输出;而SP9811则保留QR/DCM与Burst模式切换,取消CCM,适应于高输入AC母线场合,可以满足对系统一致性与静音特性的要求。

SP9800/SP9801系列详细资料

在启动与电压监测方面,SP9800/SP9810与SP9801/SP9811都融合了Brown-in/out与AC OVP延迟检测、ZCD电阻自检、前沿消隐与CS短路/OVP保护等多重机制,确保芯片在各种工况下都能安全可靠工作。

在应用场景方面,SP9800/SP9810与SP9801/SP9811兼容单口及多口快充、高功率密度适配器等场景,尤其适用于需要兼顾体积、效率与安全性的充电器、适配器及工业电源方案。

同时,硅动力也依托 SP9800/SP9801 系列全新一代数模混合信号反激控制芯片,推出了多款方案,这些方案也会于直播中进行详细讲解,接下来充电头网来简单介绍一下。

100W 方案

该方案采用SP9801数模混合信号反激控制芯片搭配SP6520H同步整流芯片,采用单级反激拓扑,低母线时IC控制外部MOSFET开关切换电容到47uF*3,满足足功率输出,高压母线时使用47UF*2串联组成传统填谷PFC,满足Class A 的THD要求。整体方案仅使用47uF*4/250V高压电容,大幅节省电容占板面积;相比单级PFC方案和传统两级PFC+QR方案,性价比高,成本大幅降低。同时据充电头网实测,该方案整体三维尺寸仅 56× 57 × 22mm,功率密度达到约 1.42 W/cm³。

PD65w mini 方案

该方案采用单级反激拓扑,母线电容使用33+33uF 满足足功率输出,实测90V效率>92%,功率密度高达2.6 W/cm³,控制端使用硅动力 SP9800 数模混合信号反激控制芯片,集成 Cap-Less 自适应CCM 技术与谷底锁定控制策略,可在大幅缩小输入母线电容体积的同时保持高效率运行;次级侧则选用 SP6520H 同步整流芯片,可以动态跟踪输出电流波形,降低次级整流管导通损耗,进一步提升转换效率。

据充电头网实测,该方案整体三维尺寸仅 30 × 33 × 25 mm。

PD65w slim 方案

硅动力推出的这款超薄PD65W Slim 方案整机厚度控制在 13 mm,长宽为 67.5 x 40 x 13mm,母线电容使用33+39uF 满足足功率65W输出,实测90V效率92%,功率密度为1.85 W/cm³。控制IC使用硅动力 SP9800 数模混合信号反激控制芯片,集成 Cap-Less 自适应CCM 技术与自适应谷底锁定策略,可在大幅缩小输入母线电容体积的同时保持高效率运行;次级侧则选用 SP6520H 同步整流芯片,可以动态跟踪输出电流波形,降低次级整流管导通损耗,进一步提升转换效率,该方案非常适合超薄型充电器应用。

充电头网总结

当前全球快充市场正在迅猛发展,对于高功率密度、高能效电源方案的需求也在不断提升,数模融合的反激控制芯片不失为行业的突破口之一。硅动力通过 SP9800/SP9810 与 SP9801/SP9811 系列新品,将数字化精度与模拟电源的高效稳态性能深度结合,凸显了在尖端工艺与架构设计上的技术积淀,也为多口快充及轻薄型适配器等多样化场景提供了全方位的解决思路。

如需更为专业、详细的了解,可预约直播进行观看了解!

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