可直驱 SiC 落地方案,必易微 KP2213 助力高功率密度充电器与开关电源设计
创始人
2025-09-10 22:02:53
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前言

碳化硅(SiC)与氮化镓(GaN)均为第三代宽禁带半导体,其具备的高击穿电压、低导通电阻与优越的高温/高频特性,使得在高功率、高电压场景中能有效提升效率与功率密度。但两者面向的细分市场与工程挑战有明显差异,总体上来说,SiC 更适用于高压、大功率领域,而 GaN 在体积和高速低压应用中优势明显。

在充电类产品的实际应用中,SiC 已经在高压快充、直流快充站与电动汽车车载充电等大功率场景显示出竞争力,但在消费类与中小功率电源领域的普及仍面临挑战,这其中之一的原因就是 SiC 对门极驱动、电磁兼容与开关布局有着较高的要求,这些都使得系统级设计复杂度和工程成本上升。

也因此,市场上专门“可直驱 SiC”的反激 PWM 控制器或集成型控制器相对较少,很多现成的 AC-DC 主控/驱动方案更偏向于集成 GaN 开关或面向典型硅器件的驱动能力。这也导致厂商在把 SiC 引入中小功率充电器时,往往需要额外的外置门极驱动或更多的电路适配工作。

必易微近期启动了面向 SiC 生态的全新产品线,专注于“可直驱 SiC”的快充与开关电源控制器,继面向 PFC 场景的可直驱 SiC 控制器 KPE2806S 之后,必易微此次推出的 KP2213 反激 PWM 控制器进一步将门极驱动、保护与多模控制集成化,旨在降低系统驱动与调试复杂度,帮助客户更便捷地发挥 SiC 在高频、低损耗与高功率密度设计上的优势。

必易微KP2213

KP2213 是必易微为离线反激电源精心设计的一款高性能电流模式 PWM 控制器,该芯片集成了高压启动电路与专为 SiC 器件优化的驱动能力,支持 18 ~ 55V 的宽 VDD 供电,适合宽输出电压应用。

KP2213 采用了多模工作策略,支持连续导通 CCM、准谐振 QR、绿色节能以及 Burst/打嗝模式,可在全范围优化效率,集成高压启动功能,实现待机功耗小于 30mW,并具备高低压分档频率调制与峰值电流/频率抖动机制,从而在轻载到满载区间都能自动优化开关频率,降低轻载损耗并改善 EMI 表现。

在 QR 模式下 KP2213 支持最高 130kHz 开关频率,并配合谷底导通与前沿消隐(LEB)等技术降低开关损耗与误触发风险,这一系列设计使得使用 SiC 器件时既能发挥其高频优势,又能控制噪声与热应力。

KP2213 内建一套完备的自恢复保护体系:包括 VDD 过压/欠压、输入过压/欠压、输出过压/欠压、逐周期电流限制 (OCP)、异常过流保护 (AOCP)、输出过载保护 (OLP)、片内过热保护 (OTP) 以及管脚开路检测等。软启动、自动重启与钳位机制的组合不仅提高了系统在异常状态下的自我保护能力,也简化了外围保护电路的设计,使整机更易通过功能与可靠性验证。

KP2213 的高集成度可有效减少外部元件数量,缩短开发周期并提升系统性能,同时采用 SOP-8 小封装便于大规模生产与装配。对于追求高功率密度、低待机功耗并希望充分利用 SiC 器件高频潜能的充电器与适配器设计,KP2213 是一款兼顾效率、可靠性与工程实现性的理想控制器选择。

充电头网总结

KP2213 将针对 SiC 优化的门极驱动、高压启动、丰富的自恢复保护与多模工作策略高度集成在一颗芯片上,使其在离线反激拓扑中既能发挥 SiC 器件的高频、低损耗优势,又能保持超低待机功耗与良好的 EMI/热管理表现。该芯片宽 VDD 范围、准谐振与峰值抖动等技术,使系统在轻载到满载区间都能自动优化开关频率并降低开关应力,SOP-8 小封装也有利于量产与成本控制,总体上是把工程实现难点向芯片端迁移、极大简化了外围电路与调试工作。

KP2213 此类“可直驱 SiC”控制器恰好填补了市场在中高功率充电器与开关电源领域的技术空白。它降低了厂商将 SiC 从高压/大功率场景扩展到更广泛充电应用的门槛,既能帮助产品实现更高的功率密度和更优的热管理,也有助于缩短开发周期、降低 BOM 与认证复杂度,因此对推动 SiC 在消费与工业电源中更广泛落地具有重要意义。

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