前言

近年来,氮化镓(GaN)技术以其高频率、低导通与开关损耗、高功率密度的天然优势,成为充电器小型化和效率提升的关键路径。合封氮化镓芯片在此基础上进一步把高压驱动与开关器件高度集成,能显著缩减外部元件数量与PCB体积,降低传导与辐射噪声并优化热管理,从而在保持高功率输出的同时实现更小、更轻、更高效的充电器设计。

智融科技作为深耕快充与电源管理领域的技术企业,此前已推出了其合封氮化镓产品线SW112x系列以及SW1118J,并已被绿联、安克等一线品牌采用,推出小型且性价比高的快充充电器。此次推出了全新的型号SW1188H / SW1188HS,导通电阻相比上代进一步降低,可助力实现更小、更高效且更可靠的高功率密度充电器设计。

接下来充电头网将详细介绍一下智融科技最新推出的合封氮化镓SW1188H/ SW1188HS,同时为助力厂商缩短验证周期、降低调试风险并快速实现产品量产,智融科技也基于该芯片推出了几款快充方案,充电头网也将简要介绍一下。

智融SW1188H

SW1188H 是智融科技为高密度 AC-DC 适配器与充电器设计而推出的一款高集成度准谐振反激控制器,内部集成 700V GaN 功率开关,导通电阻为 200 mΩ,以峰值电流模式驱动,支持 8V–90V 超宽 VDD 供电范围。

SW1188H 面向 PD/宽输出档位适配器的需求,既把开关元件与驱动高度集成以降低器件数量与系统尺寸,又通过低导通电阻与准谐振工作有效降低开关损耗,从而在保证高功率密度的同时提升转换效率与热性能。SW1188H 采用 ESOP-10W 封装,便于小型电源设计的热管理与布板。

在控制与工作模式上,SW1188H 支持准谐振(QR)、断续导通(DCM)与突发(BURST)多种工作态,通过智能谷底锁定与 ZCD 采样实现谷底导通以最小化开关损耗,当负载变轻时芯片会自动降频或进入突发模式以优化轻载效率。SW1188H 还内置软启动、动态驱动能力调整、最小开关频率与最大开通时间限制,并允许通过外部元件对关断延迟与导通时刻做微调,方便工程师在不同拓扑与变压器设计中进行性能折中与稳定性优化。

SW1188H 还配备了完善的保护机制,集成了齐备的自保护与故障响应机制,包括 Brown-out、VDD 欠/过压、输出过/欠压、逐周期限流、过载、CS 开路、片内/片外过温保护等,适用于快充适配器、充电器、AC-DC开关电源等领域。

智融SW1188HS

除此之外,针对小型化私模定制框架设计,智融科技还提供SW1188HS型号,采用QFN5x6封装。

智融科技为 SW1188H 开发了若干 demo ,可帮助终端厂商快速完成功能验证并加速量产。下面充电头网将对此做一番简要介绍。

SW1188H+SW1608+SW2303H

该方案配置单个 USB-C 接口,支持最高 45 W 快充输出,整机三维尺寸为42.71x32.97x23.62mm,重量约为44g,功率密度达到了1.35 W/cm³。

该方案采用智融科技全套芯片组合设计,分别是合封氮化镓芯片SW1188H、同步整流控制器SW1608和协议芯片SW2303H。其中,SW1188 系列作为集成氮化镓的准谐振反激变换器,负责主功率的高效转换,并通过多模式动态调节与频率抖动技术优化转换效率、抑制 EMI 干扰;SW1608 作为同步整流驱动控制器,可显著降低整流损耗并提升系统能效,同时具备智能导通检测以防误导通;SW2303 系列则作为 USB-C 协议芯片,集成主流快充协议,提供稳定的多档快充支持,并结合完善的过流、过压等保护机制,确保系统安全与可靠性。

根据相关测试报告,可以看出这款方案输入电压范围为 90-264V,频率 47-63Hz,覆盖常见电网规格;输出支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 模式,效率在 115V 输入时达 93.74%,230V 输入时达 94.34%,纹波小于 200mV@100V,过流保护、输出短路保护等安全指标均达标,初级 GaN 应力最大 584V,SR MOSFET 应力最大 81.6V,EMI 符合 EN55032B 标准。

效率与纹波测试显示,空载功耗在 230V 输入时为 72mW,符合要求;负载状态下,20V3.25A、15V3A、12V3A、9V3A、5V3A 模式在不同电压输入时均有较好效率表现,在230V输入20V3.25A 满载效率达到最高,为94.34%,纹波随负载和输入电压变化,最高为 194mV。

SW1188H+SW1608+SW3516P*2

该方案配备两个 USB-C 接口和一个 USB-A 接口,支持单口最高 65W 快充输出,多口输出时按需动态分配功率,任一 USB-C 接口均可实现 65W 输出。整机三维尺寸为 48.51 × 49.01 × 21.22 mm,重量约 61.2 g,功率密度约 1.29 W/cm³。

在芯片选型上,方案采用智融科技 SW1188H、SW1608 与 SW3516P 的组合设计。其中,SW1188H 作为集成氮化镓的准谐振反激变换器,承担主功率转换任务,并通过多模式动态调节与频率抖动技术优化转换效率与抑制 EMI;SW1608 作为同步整流驱动控制器,可有效降低整流损耗并提升系统能效,同时具备智能导通检测以防止误导通;采用两颗 SW3516P 芯片分别用于管理 USB-A 与两个 USB-C 输出口的多协议快充控制,兼容多种充电协议,并通过独立限流保护确保多口同时输出时的安全与稳定。

根据相关测试报告,这款方案输入电压范围为 90-264V,频率 47-63Hz,覆盖常见电网规格;输出支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 模式,效率在115V输入时达 94.06%,230V 输入时达 94.56%,纹波小于150mV@100V,过流保护、输出短路保护等安全指标均达标,初级GaN应力最大634V,SR MOSFET 应力最大 81V,EMI 符合EN55032B 标准。

230V输入 65W满载输出 垂直3M

230V输入 65W满载输出 水平3M

SW1188H+SW1608+SW3516P*2

该方案配备两个 USB-C 接口与一个 USB-A 接口,采用智融科技 SW1188H、SW1608 与 SW3516P 的芯片组合设计。其中,SW1188J 作为集成氮化镓的准谐振反激变换器,承担主功率的高效转换,并通过多模式动态调节与频率抖动功能优化系统效率、抑制 EMI 干扰;SW1608 作为同步整流驱动控制器,有效降低整流损耗并提升整体能效,同时内置智能导通检测以防止误导通;SW3516P 则负责各输出口的多协议快充管理,支持多种充电协议,为设备提供稳定高效的多档快充支持,并结合全面的保护机制确保系统的安全性与可靠性。整机三维尺寸为 61.91 × 32.31 × 23.53 mm,重量约 63 g。

根据相关测试报告,这款方案输入电压范围为 90-264V,频率 47-63Hz,覆盖常见电网规格;输出支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 模式,效率在115V输入时达 93.46%,230V 输入时达 94.13%,纹波小于150mV@100V,过流保护、输出短路保护等安全指标均达标,初级GaN应力最大630V,SR MOSFET 应力最大 83V,EMI 符合EN55032B 标准。

230V输入 65W满载输出 垂直3M

230V输入 65W满载输出 水平3M

充电头网总结

智融科技最新推出的合封氮化镓 SW1188H / SW1188HS 在继承前代高集成化优势的同时,通过降低功率开关导通电阻并优化准谐振控制策略,有效提升了导通与开关损耗性能,改善热管理表现,进而在保证高功率输出的前提下实现更小的体积、更轻的重量与更高的功率密度。配套的 SW1608、SW2303/ SW3516P 等外围芯片与完整的 demo 套件,使得从样机验证到量产导入的路径更加顺畅,可有效缩短研发周期并降低工程风险。

从产品实现角度看,SW1188H / SW1188HS 不仅适配 45W—65W 等主流快充档位的单口与多口方案,还能通过低导通电阻带来的热裕量为更高持续功率或更紧凑的散热方案提供空间;芯片所支持的多模式工作与智能谷底导通技术,则有助于在不同负载工况下兼顾轻载效率与 EMI 表现,满足实际产品对能效、兼容性与合规测试的要求。

当前合封氮化镓的快速推进代表了充电器设计正从集成度更高的方向演进,厂商越来越重视通过器件集成度与参考设计来降低 BOM、缩短开发周期并提升产品差异化竞争力。SW1188H / SW1188HS此类高度集成且提供完善生态支持的器件,将进一步促进中小型品牌与代工厂在体积、成本与性能之间取得更优的平衡,从而推动更广泛的 GaN 应用落地,加速市场上高能效、小型化快充产品的普及。

智融科技为 SW1188H 开发了若干 demo ,可帮助终端厂商快速完成功能验证并加速量产。下面充电头网将对此做一番简要介绍。

智融科技致力于为客户打造多元化、高性能的产品解决方案,帮助工程师缩短产品研发周期,提升新品的研发效率,助力客户实现PD快充产品的小巧化以及能效升级,以提升终端用户的使用体验。

如需了解更多智融科技AC-DC方案,请联系销售经理Amanda Wu。