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USB PD 3.0电源适配器设计方案 ● 方案简述 USB PD电源适配器是一种基于USB Type-C接口的充电解决方案，主要用于给各种设备如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等提供高功率输出。其最大的特点是支持更高的功率输出，从而实现更快速的充电速度。相较于传统的USB充电方式，PD电源适配器的充电速度显著提升。传统USB充电通常采用最高5V 2.4A的标准充电速度，而PD充电则能够通过适配器提供更高的功率输出，甚至能够达到100W以上的充电能力。这意味着用户可以更快地获取到足够的电量，节省了宝贵的时间。 本方案是利用PI（Power Integrations）公司的InnoSwitch3-PD芯片设计的一款USB PD适配器的方案。该芯片带有PI自行研发的氮化镓（GaN）技术的IC--InnoSwitch3-PD，降低了开关损耗，使得该产品的体积更小，重量更轻，效率更高。 ● 规格 输入：85--265V AC 输出：16 V / 2.05 A，15 V / 2.2 A，11 V / 3 A，9 V /3 A，5 V / 3 A，3.3 V / 2.2 A，3.3 V /3 A ● 应用 USB PD 电源适配器 ● 电源设计原理图 ● 变压器的结构图 ● 设计考量 USB PD等快速充电器协议可大幅缩短手机的充电时间，从过夜充电缩至不到30分钟。对用户而言，充电更为快捷，几乎可以不间断使用移动设备。 USB PD也必定成为移动设备充电的新标准。USB PD的功率能力高达100 W，这样用户能将一个充电器同时用于手机、平板电脑和笔记本电脑。 在PI高度集成的离线反激式开关IC中，PowiGaN开关替代初级侧的传统硅晶体管，从而降低开关损耗，和硅器件相比，PowiGaN产品可实现体积更小，重量更轻，效率更高的充电器和适配器。基于PowiGaN的IC在整个负载范围内的效率高达95％，在封闭式适配器不需散热片就可实现高达100W输出功率。 设计评估如下图： 本方案是利用了PI公司提供的PI Expert工具辅助完成的，该工具高效便捷，配合该公司性能优越的相关IC，值得大力推广。
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