基于ST VIPERGAN50的20V/2.25A 小體積之PD快充方案

過往產品的充電裝置多由各家廠牌使用各自的接口，導致裝置汰換時將造成許多浪費。由于USB的普及，市面大部分的產品都透過此接口傳輸數據，進而促使人們欲提升USB供電能力的想法。過去即使透過USB Battery Charging 1.2(BC1.2) 方式最多也只能提供7.5W (5V 1.5A)，則電子產品需要較長的時間來充電。

USB-IF (USB Implementers Forum) 于2012年發表第一版USB Power Delivery規范 (USB Power Delivery Specification Revision 1.0, Version 1.0)，其規格使供電能力大幅提升到最高100W (20V 5A)。隨著更多功能的加入，規范不斷更新，現已來到USB Power Delivery Specification Revision 3.0 (后續以PD及PD Spec簡稱)。

隨著OPPO的“充電兩分鐘，通話兩小時”，對于傳統5V/2A充電時間久，不利于中途補電。PD電源出現，使得新一輪手機的充電模式悄然發生改變，隨后各大廠商揭竿而起，在手機的充電器上不斷革新。同時因傳統SI MOS的發熱與頻率問題，新材料GAN獲得各大MOS制造商的青睞。GAN以高頻，散熱好等優勢，將充電器的體積進一步縮小，加上PD3.0的加持，一片欣欣向榮的快充繁榮景象。

本文是基于ST的VIPERGAN工藝，推出的50WGAN 快充，使用ST的PD協議芯片 STUSB4761，SRK1001等關鍵零件。從而時間充電器體積小，功率密度高，效率部分可以滿足COC Tier 2，溫升部分也是有足夠余量。

?場景應用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優勢

1.VIPerGAN50是反激IC與GAN MOS的集成，可以實現240KHz的功率頻率，以及小封裝QFN 5*6

2.STUSB4761是PD協議芯片集成CC/CV環，封裝QFN16（3*3mm),與別家相比，節省很多PCB空間且外圍零件簡單

3.效率可以滿足DOE VI以及歐盟最新的COC Tier 2

4.ViperGAN50具有輸入輸出OVP，OTP

5.ViperGAN50具有抖頻功能，更好的實現EMI滿足法規要求

6.ViperGAN50 具備Vally偵測與lock功能，降低開關損耗，提高效率

?方案規格

input Voltage:90-264Vac@47-63Hz 

Output:5V/9V/12V/15V@3A--20V@2.25A