诉求市场最高功率密度 英飞凌USB PD参考设计将于3月上线

台湾英飞凌科技电源管理及多元电子事业处资深行销经理陈志星指出，USB PD已逐渐取代现有的充电传输界面标准，成为消费性产品的主流设计。(照片／台湾英飞凌提供)。

在各设备商的产品功能与营收考量下，市面上电子设备的充电界面标准向来多元，为了让使用更方便，USB-IF协会近年来全力推广USB PD标准，透过单一界面就可以为手机、数码镜头、显示器等…设备充电。不过电子设备种类繁多，使用的功率也不相同，且多数厂商的研发工程师对USB PD仍然陌生，在产品设计阶段容易产生困扰，英飞凌科技(Infineon)将在近期推出的USB PD参考设计(Reference design)方案REF_XDPS21071_45W1，聚焦在45W范围，诉求小体积与高充电效能，协助工程师快速完成具备USB PD设计。

台湾英飞凌科技电源管理及多元电子事业处资深行销经理陈志星指出，为了尽量满足市场需求，USB-IF协会将USB PD的供电瓦数设定从2.5W~100W，此一区间涵盖了手机、数码镜头、平板电脑、笔记本电脑与显示器等消费性领域常用的电子设备，透过一条USB PD界面的充电器，就可为不同产品充电。不过简单使用模式背后是复杂的设计，不同设备的电流、电压需求各有差异，USB PD充电模块必须在接入设备时，就能侦测到对应的功率条件，并实时调整自身的供电方式，英飞凌的REF_XDPS21071_45W1就可作为工程师设计USB PD的参考，进一步缩短产品上市时间。

REF_XDPS21071_45W1锁定在45W范围，内部包含了英飞凌的XDPS21071数码控制器、一个高压MOSFET与三个中低压MOSFET。XDPS21071数码控制器具备零切换功能，并提供高频切换频率，可大幅提升电源效能。高压MOSFET为英飞凌CoolMOSTM P7系列产品，拥有高性价比与高防静电特色。中低压MOSFET则是OptiMOSTM系列，此产品仅需5V驱动即可完全导通，进而提高USB PD的效率。

REF_XDPS21071_45W1的运作模式是AC电流进入后，控制器负责驱动高压MOSFET，三个中低压MOSFET各自负责大功率同步整流与信号开关功能。其功率密度可达22W/ inch3，操作频率高达140 kHz，具备完整的USB PD功能，输出功率最高可达60W。

在封装方面，REF_XDPS21071_45W1采用SMD，SMD以自动化产线进行组装的特色，可大幅降低生产成本，更有助于缩小体积。不过虽然体积缩小，但其供电效能却更高，陈志星指出，目前市场的主流充电产品的，其功率密度都还不及15W/ inch3左右，REF_XDPS21071_45W1则高达22W/ inch3。至于制程材料部分，REF_XDPS21071_45W1则使用硅片。

陈志星表示，近年来GaN虽广受电源产业期待，但如果从制程成熟度、可靠度与成本来看，矽制程仍是目前最佳选择。透过封装模式与半导体材料选择，REF_XDPS21071_45W1有效降低成本，在此同时，其功率密度又远高于市场现有产品，再加上完整的功能，这都让英飞凌的此一参考设计，成为USB PD设计的最佳选择。

USB PD让电子设备的充电方式更简单，不必因不同设备制造、购买对应界面的供电器，也相对更环保，因此标准问世后，迅速获得市场支持，根据市场的调查报告，从正式有USB PD产品问世后，自2017年销售量就一路上扬，在2019年已经超过现有的充电标准设备，由市场反应可以看出，USB PD已然成为新一代消费性电子产品的充电标准，包含中国和美国等手机大厂，新一代手机已都采用USB PD规格。

面对此一趋势，陈志星建议设备厂商尽快发展相关技术，英飞凌也将在3月就在在线提供REF_XDPS21071_45W1的参考设计，工程师可借此缩短设计时程，维持企业的市场竞争力。(赖品如整理报导)

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