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助力节能减排，英集芯零待机功耗45W PD快充方案解析

前言

虽然现在的充电器等设备的待机功耗不算很高，但基于其更多时候处于不充电的待机状态以及庞大的基数，无形中产生的总功耗还是相当可观的。并且随着《IEC62301 家用电器待机功耗的测量》将功耗<5mw规定为零待机以及科技巨头三星的站台，如何降低这部分损耗，是业界目前越来越关注的一个话题。

针对上述情况，业界知名厂商英集芯推出了符合要求的一整套电源解决方案——IP2017_S8+IP2028+IP2723T，并基于此设计了45W PD快充DEMO，其不仅能够满足用户手机、平板甚至是轻薄本的快速充电需求，还能够有效地节约能源、保护设备并提升用户体验。下面就随小编来详细了解下。

英集芯零待机功耗45W快充DEMO外观

DEMO为比较方正的样式设计，初次级之间设有塑料隔离板，USB-C接口母座外套钢套加固。

英集芯零待机功耗45W快充DEMO主板正面焊接延时保险丝、滤波电容、变压器等器件，布局规整紧凑。

主板背面设有整流桥、开关电源主控芯片、氮化镓开关管、同步整流管、协议芯片等器件。

实测PCBA模块长度约为40.75mm。

宽度为38.79mm。

厚度为20.71mm。

另外测得DMEO重量约为41g。

英集芯零待机功耗45W快充方案解析

输入端延时保险丝来自华德，规格为3.15A250V。旁边是蓝色的安规X2电容。

共模电感以及滤波电感包裹绝缘胶带。

整流桥型号RYBS4010，额定电流4A，耐压1000V。

黑色高压滤波电解电容来自绿宝石，规格为400V27μF。

侧边两颗高压滤波电解电容来自艾华，中间设有一颗主控芯片供电电容。

两颗艾华高压滤波电解电容规格为15μF400V。

开关电源主控芯片采用英集芯IP2017_S8，这是一款高性能离线式AC/DC一次侧反激控制器，具有自适应多模式控制(MMC)和二次侧调节(SSR)功能，适用于要求具有高功率密度和高精度输出电压/电流、低待机功率的应用。

IP2017_S8结合了频率折返和谷底导通技术，通过减少开关损耗来实现高效率。通过加入频率调制，能显著降低EMI辐射和共模噪声。具有宽广的自适应开关频率范围，提高了轻负载效率，最大工作频率经过优化，最大限度地降低器件温度，提高满负载效率。最小峰值电流也被优化设计以平衡待机功耗和音频噪声。

IP2017_S8在轻载输出条件下进入突发模式 (Burst Mode)，此模式下其具有极低的工作电流(160µA)，能显著降低待机功耗，以满足最严格的能效标准，如CoC V5和DoE VI标准。

IP2017_S8在空载输出时实现零待机功耗(5mW)，此模式下IP2017_S8具有极低的工作电流(31uA)。还具有完善的保护功能和丰富的定制化配置参数，如最大频率，输出过压保护(VS_OVP)，输出欠压保护(VS_UVP)， Brown-in/Brown-out，过温保护(OTP)，带补偿的过功率保护(OLP)功能。采用SOP8封装。

一旁的初级开关管来自英诺赛科，型号INN700DC140C，是一颗耐压700V的增强型氮化镓开关管，导阻为140mΩ。支持极高的开关频率，无反向恢复电荷，具有极低的栅极电荷和输出电荷，符合JEDEC标准的工业应用要求，内置ESD保护，符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。采用DFN5*6封装。

英诺赛科 INN700DC140C 资料信息。

充电头网拆解了解到，英诺赛科氮化镓芯片目前已被三星，OPPO，VIVO，联想，雅迪，LG，华硕，安克，努比亚，倍思，绿联，闪极等多家知名品牌和厂商所采用，出货量突破10亿颗。

变压器特写。

贴片Y电容采用松田电子SMD-X1Y1系列产品，型号SMDY5P221K，其高度仅为2.5mm，相比传统引脚型电容器显著降低了体积，适合高度集成的应用场景。其编带包装设计兼容SMT自动插件焊接工艺，能够大幅提升生产效率，同时推动终端产品向全面贴片化和小型化方向发展。此外，产品采用阻燃环氧树脂外包材料，符合UL 94V-0阻燃等级，确保了在高温和高风险环境下的安全性与可靠性。

在应用方面，SMD-X1Y1系列贴片Y电容广泛用于交流线路滤波器、开关电源以及交流转换器的初级二次耦合，适用于X/Y等级电容器的场景。同时，它也适用于无变压器DDA调制解调器中的D-A绝缘与降噪，有效提升信号质量和设备性能。

同步整流控制器采用英集芯IP2028，这是一款支持宽电压输出系统的同步整流控制器，用于驱动高效反激变换器中的次级整流MOSFET，可取代肖特基二极管。通过检测同步整流（SR）MOSFET的漏极-源极电压，IP2028可以输出理想的驱动信号开通或关断MOSFET。

同步整流的应用可以有效降低二次侧整流器的功耗，获得更高的效率和更低的温升，实现更高的功率密度。仅需极少的外围器件，IP2028就可以为3.3-21V输出电压应用提供高性能的解决方案。

IP2028无需辅助绕组供电，内部的稳压电路就可以产生合适的电源电压，这使得它适用于具有低输出电压要求的充电器应用，或采用高侧同步整流方案的适配器应用。

为了保证快速关断MOSFET的能力，随着次级电流的减小，IP2028通过降低MOSFET的驱动电压来将MOSFET的导通压降调节至约40mV，并在漏极-源极电压反向之前将其迅速关断。可配置的振铃检测电路防止IP2028在不连续导通模式（DCM）和准谐振时的VDS振铃导致错误开启。IP2028采用SOT23-6封装。

同步整流管来自扬杰电子，型号YJG95G10A，NMOS管，耐压100V，导阻5.2mΩ，采用PDFN5060-8L封装。

两颗输出滤波固态电容规格为300μF30V，来自丰宾。

协议芯片采用英集芯IP2723T，该芯片已通过USB IF协会PD3.0 PPS认证，TID：3135，是一款集成多种协议、用于USB输出端口的快充协议IC。支持多种快充协议，包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。右侧为USB-C母座的TVS保护管，用于静电保护功能。

可为适配器、车充等单向输出应用提供完整的TYPE-C解决方案。此外IP2723T具备高集成度与丰富功能，在应用时仅需极少的外围器件，有效减小整体方案的尺寸，降低BOM成本。