前言

当前快充产业链从传统硅 MOS 到超结 MOS，再到近十年间氮化镓在 60W、100W、140W 适配器上的全面普及，每一次器件层级的革新，都在改写功率密度、效率和成本之间的平衡关系。如今，当 USB PD3.1 将适配器功率上限推至 140W 乃至更高，如何在有限的体积和成本预算下，同时满足高功率、高效率、低待机损耗和严苛能效标准，成为行业新的命题。

充电头网近期从拆解中了解到，瑞萨推出了一款碳化硅 140W 快充参考设计，该方案将单级 PFC 与碳化硅功率器件深度融合，完成了传统方案中由一颗碳化硅二极管、一颗 PFC GaN 开关以及两颗主功率 GaN 开关才能承担的角色，用更少的器件堆叠起更高的功率密度和更强的性价比，接下来充电头网将详细介绍一下。

瑞萨 140W 碳化硅快充参考设计

瑞萨这套 140W 碳化硅快充参考设计，核心在于以 iW3627-00 为代表的单级高功率因数 AC/DC 恒压控制器，将 PFC 功率因数校正与能量转换合并于单级架构之中，在控制层面消除了传统“双级”方案中 PFC 级与主功率级之间的冗余回路。得益于这种单级架构，系统直接省去了传统大功率方案中体积硕大的独立 PFC 升压电感及级间高压电容，大幅压缩了 PCB 占板空间，从而明显减小了适配器的整体体积，实现更极致的小型化设计。

与此对应，在功率器件层面引入一颗高耐压、高速度的碳化硅功率器件，就能将原本分散在一颗碳化硅二极管、一颗 PFC GaN 管和两颗主功率 GaN 管上的电流通道和开关职责，集中到一个高性能 SiC 开关之上。

接下来简单讲一下该方案所采用的芯片。

初级主控芯片 瑞萨 iW3627-00

瑞萨iW3627-00是一颗具有功率因数校正功能的单级AC/DC恒压控制器，支持隔离和非隔离拓扑，可实现极低的负载及线电压调整率而无需次级反馈电路，芯片无需外部环路补偿元件，采用SOT23封装。

该方案搭配耐压800V，导阻165mΩ的碳化硅开关管。得益于 SiC 器件的高耐压余量、低反向恢复损耗与高频开关能力，可在高线电压与大功率工况下兼顾效率与热设计，进一步降低主功率段的器件数量与散热压力。

同步整流控制器 瑞萨iW610-01C

瑞萨这套参考设计中，除iW3627-00 外，在次级侧，还有着 iW610-01C 承担高效率同步整流控制。

瑞萨 iW610-01C 同步整流控制器支持QR、ZVS、ACF和LLC开关电源应用，芯片支持DCM和CCM工作模式，支持低侧和高侧应用，支持3-28V输出电压范围，采用SOT23封装。

对于本套 140W 快充参考设计而言，它为高功率输出段提供了稳健的效率支撑，也为后级多路 DC-DC 降压预留了足够的能效空间，使整个系统在单口 140W 和多口分配输出时都能维持较高的整体效率曲线。

充电头网总结

瑞萨这套碳化硅 140W 快充参考设计主要采用初级主控芯片iW3627-00搭配同步整流控制器iW610-01C，该方案在技术维度上有着非常明确的标签，主要面向 USB PD3.1 场景，在架构上，在适配器功率段实现了单级 PFC + SiC的深度结合，更重要的是，在瑞萨电源架构的统筹下，一颗 SiC 器件在系统层面完成了传统方案中由二极管和 GaN 开关才能承担的功能，实现了真正意义上的“器件做减法、系统做优化”，在功率密度、效率和成本之间找到了新的平衡点。

这套参考设计的意义远不止于又多了一种 140W 方案选型。一方面，它把 SiC 从高压工业引入到更贴近终端用户的快充适配器领域，让碳化硅的优势在 100W+ 功率段得到更广泛的验证与规模化机会；另一方面，它通过单级 PFC 架构和系统级精简，为整个快充产业提供了一种值得借鉴的思路，即把复杂度从硬件搬到架构与算法层面，用更少的器件建立更高效、更具性价比的系统。