ZHCT358 October   2021 BQ25980

 

  1. 1 引言
  2. 2 使用 USB PD 提供 100W 以上的功率
  3. 3 高效开关电容器直流/直流转换器
  4. 4 输出阻抗
  5. 5 开关损耗
    1. 5.1 开通开关损耗
    2. 5.2 关断开关损耗
    3. 5.3 栅极驱动损耗
  6. 6 双相交错式开关电容器转换器
  7. 7 高功率密度开关电容器转换器
  8. 8 开关电容器转换器应用：便携式设备的快速充电
  9. 9 结论
  10. 10相关网站
  11. 11重要声明

2 使用 USB PD 提供 100W 以上的功率

USB PD 是一种能够实现更快充电、更灵活电源的新协议。USB Implementers Forum 开发出了与 USB-C 物理连接并行的 USB PD，它是新 USB 3.1 标准的一个子集。

表 2-1 显示了 USB 标准的发展历程。随着 USB PD 和 USB-C 连接器的发展，电源能够提供高达 100W 的功率 [1]。

表 2-1 USB 快速充电标准的发展历程。
USB 标准 USB 端口输出电压 USB 端口电流限值 USB 端口最大功率输出
USB 2.0 5V 500mA 2.5W
USB 3.1 5V 900 mA 4.5W
USB BC1.2 5V 1.5A 7.5W
支持高压下行充电端口 (HVDCP) 的 USB BC1.2 5V、9V、12V 1.5A 18W
USB PD 5V、9V、12V、20V 5A 100W
支持 PPS 的 USB PD 3.3V 至 21V 可调电压，阶跃为 20mV 高达 5A 的可调电流，阶跃为 50mA 100W

遗憾的是，传统稳压降压、升压或降压/升压集成电路由于相对低效，无法充分利用 100W 功率。随着 USB PPS 的发展，非稳压开关电容器转换器在系统中变得可行 [2]。开关电容器转换器具有超高效率，可以充分利用最新的 USB Type-C PD PPS 标准。