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新洁能NCE手机快充同步整流MOSFET推荐方案

2016-03-12

采用先进的耐压原理和优化的设计结构,全新700~900V  SJ-MOS Ⅱ系列产品为系统应用提供充足的耐压余量,简化系统设计难度,提高系统可靠性,满足客户对高耐压、低导通电阻和高效率超结MOSFET的需求。

随着信息化时代的到来,手机等电子设备的普及程度随之加大,充电时间长次数多等问题困扰着人们。而随着生活节奏的加快,手机电池容量加大,消费者迫切需要一种快速充电方案,缓解充电的烦恼。从而催生了快速充电器的发展和普及。

实现快速充电必然需要加大充电功率。大功率意味着充电器体积的增加,作为移动电子设备配件,充电器体积必须做到小型化,以方便随身携带,这对电源效率,温升提出了更高的要求,所以催生了同步整流的发展。目前代表性的快充解决方案以PI,Iwatt为主。均采用同步整流,以提高电源效率,降低温度。
下图是PI QC3.0方案电路原理图。


主芯片采用SC1271K,该芯片内部集成了初级开关管、PWM 控制器、次级同步整流控制器。输出部分的协义芯片为SC0163D,完整的支持高通的 QC3.0 Class A 规格,兼容 QC2.0 的Class A 规格。

典型产品如小米5手机充电器MDY-08-EH。可实现充电5分钟能通话2.5小时。输出:5V2.5A,9V2A,12V1.5A,标称最大输出功率 18W;达到了主流快充充电器的输出水准。


无锡新洁能针对此应用推出了四款同步整流MOS NCEP6020ASNCE0110AS,NCE0114AS,NCEP0160G,并采用最新的Super Trench 工艺。SuperTrench MOS采用具有电荷平衡功能的屏蔽栅深沟槽(ShieldGate Deep Trench)技术,全面提升了器件的开关特性和导通特性,同时降低了器件的特征导通电阻(Rsp)和栅极电荷(Qg),新款Super Trench MOS 软体二极管性能可以有效降低同步整流中的电压尖峰。
NCEP6020AS(60V 20A)
- SOP-8封装
- Vth=1.7V
- Ron10=4.0mR (Typ.)
- Ron4.5=4.4mR(Typ.)
- Qgd=10nC
NCE0110AS
- SOP-8封装
- VDS= 100V,ID =10A
- RDS(ON)< 17m? @ VGS=10V (Typ:14m?)
- RDS(ON)< 20m? @ VGS=4.5V (Typ:15.2m?)
NCE0114AS

- SOP-8封装
- VDS =100V,ID =14A
- RDS(ON)=8.8mΩ (typical) @VGS=10V
- RDS(ON)=9.8mΩ (typical) @ VGS=4.5V
NCEP0160G
- DFN5X6-8L(同SOP-8封装兼容)
- VDS =100V,ID =60A
- RDS(ON) <8.5mΩ @ VGS=10V

NCE0114AS在一款采用PI方案INN2215K方案的24W快充产品上,在较苛刻的测试条件下实测效率高达88.5%。测试条件:输入90V AC,输出8V 3A。NCE0160G相比NCE0114AS,Rdson更低,电流更大,热阻低至0.7℃/W,适合一些要求更严格的场合。

同时,新洁能针对OB,Iwtt一些非集成初级MOS方案,可提供TO-251.TO-252等小体积超结MOS。相对于VDMOS,具有更低的导通电阻,利于降低导通损耗,极低的栅极电荷,提供更快的开关速度,同规格下更小的封装体积,减小产品尺寸。 TO-251,TO-252封装下最大可提供11A650V。普通VDMOS则较难做到如此小型封装。

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