通嘉發(fā)布 AHB Flyback 控制器 LD7711，助力高功率快充能效升級

近期，通嘉科技推出面向不對稱半橋反激架構的低負啟動電流與即時諧振電流調變技術，并以 AHB Flyback 控制器 LD7711 實現(xiàn)產品化落地。

該技術主要面向 USB PD3.2 高功率快充、筆電適配器、照明電源及電動腳踏車充電器等應用，重點解決高輸出電壓、快速插拔、瞬斷重啟及保護恢復過程中容易出現(xiàn)的啟動電流沖擊問題，提升高功率電源的安全性與穩(wěn)定性。

當前全球外置電源能效要求正持續(xù)收緊，DOE Level VII 圍繞主動工作模式平均效率和空載功耗提出更高要求，歐盟也更新外部電源生態(tài)設計法規(guī)，進一步推動外置電源向高效率、低待機功耗方向發(fā)展。

對于 USB PD3.2高功率快充、筆電適配器等產品而言，如何在提升功率密度的同時降低空載損耗，已經成為電源控制器設計的重要方向。

通嘉目前相關技術成果已發(fā)表于 IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics（JESTPE）權威期刊。

該技術通過主動控制方式，解決 AHB Flyback 架構在 PD3.2高壓快充快速重啟時的啟動沖擊與可靠性問題，同時減少傳統(tǒng)泄放路徑帶來的額外待機損耗，為高功率、高密度快充電源設計提供了新的控制思路。

即時諧振電流調變，解決快速重啟啟動沖擊

目前 USB PD3.2 將快充功率提升至 240W，電源適配器對寬輸出電壓、高功率密度和動態(tài)可靠性提出了更高要求。

AHB Flyback 不對稱半橋反激架構兼具效率與功率密度優(yōu)勢，適合應用于中高功率快充、電源適配器及照明電源等場景。

不過，在高輸出電壓、快速插拔、AC 快速開關機或保護后重啟時，諧振電容 CR 可能仍保留較高殘余電壓。

AHB Flyback快速重啟下的諧振電流

AHB Flyback快速重啟下的諧振電流關鍵波形

當系統(tǒng)重新啟動并導通低側開關進行高側自舉預充電時，殘余能量會形成較大的負向啟動諧振電流，沖擊低側開關和二次側整流器件，影響系統(tǒng)可靠性。

AHB Flyback諧振電容并聯(lián)泄放電阻

動態(tài)負載下之二次側組件應力關鍵波形

傳統(tǒng)泄放電阻雖然可以降低 CR 殘余電壓，但在快速重啟場景下放電時間不足，同時還會帶來額外待機功耗，難以兼顧可靠性與低功耗設計。

針對這一問題，通嘉提出低負啟動電流與即時諧振電流調變控制技術。

FB Pin偵測電路

該技術通過輔助繞組及 FB Pin 偵測諧振電容狀態(tài)，實時判斷啟動瞬間的諧振電流變化，并動態(tài)調節(jié)低側開關預充電脈沖寬度。

當系統(tǒng)檢測到可能產生過大負向諧振電流時，控制器會縮短或關斷低側預充電脈沖，限制啟動電流尖峰；在狀態(tài)安全時，則可適當延展預充電脈沖，加快高側驅動供電建立。

由此，該技術將 AHB Flyback 的啟動過程從傳統(tǒng)被動泄放轉為主動調控，既能保證高側自舉供電可靠啟動，又能降低 GaN、MOSFET、同步整流器等功率器件的啟動應力，尤其適合 PD3.2 高壓快充、筆電適配器等頻繁面臨插拔、掉電和重啟的應用場景。

LD7711 實現(xiàn)產品化落地，組成完整 PD3.2 快充方案

通嘉 LD7711 是該技術的代表性產品，面向不對稱半橋反激架構設計。

該芯片采用 SOP-16 封裝，支持 ZVS 零電壓切換，最高工作頻率 300kHz、最低工作頻率 30kHz，內建高低側開關驅動電路，并集成 700V 高壓啟動、X-Cap 放電、PFC 輸出控制、VCC 復位控制以及多重保護功能。

通嘉也給出了完整 USB PD3.2 快充控制平臺，可由 PWM 控制器 LD7711、PFC 控制器 LD7593DB/DC、同步整流控制器 LD8529U 以及 PD 控制器 LD6617/LD6618 組成，覆蓋前級 PFC、主功率轉換、同步整流和協(xié)議控制等關鍵環(huán)節(jié)，為 240W 級高功率快充電源提供完整解決方案。

實測數(shù)據(jù)驗證，PD 48V 快速重啟電流減半

根據(jù) IEEE JESTPE 論文數(shù)據(jù)，通嘉該項實時諧振電流調變技術已在 240W USB PD3.2 原型機上完成驗證。

相比傳統(tǒng)泄放電阻方案，該技術在 PD 20V 下可將負向峰值諧振電流降低 27.1%，在 PD 48V 下可降低 50.5%，最大降幅達到 14.6A。

在更具代表性的 PD 48V 快速重啟測試中，當 AC 關斷時間僅為 8ms 時，該技術可將負向啟動電流峰值由 20A 降至 10A，同時不影響整體自舉預充電時間。

由于方案可取消傳統(tǒng)泄放路徑，原型機在 PD 48V 條件下無載輸入功耗降低 29.3mW，降幅約 8.9%。

這也說明，通嘉該技術不僅能改善 AHB Flyback 快速重啟可靠性，還能兼顧低待機功耗設計，對于高功率 PD 快充、筆電適配器以及其他寬輸出電壓電源產品具有較強的工程落地價值。

充電頭網總結

AHB Flyback 架構在高功率快充中具有效率、功率密度和寬輸出適配優(yōu)勢，但快速重啟時的負向啟動電流，一直是影響可靠性和器件選型的重要問題。通嘉此次推出的低負啟動電流與即時諧振電流調變技術，針對的正是這一工程痛點。

相比傳統(tǒng)泄放電阻方案，通嘉通過主動偵測與動態(tài)調變方式，將啟動階段的諧振電流納入控制器管理，在降低啟動沖擊的同時，也減少了待機功耗和外圍器件負擔。

以 LD7711 為代表的 AHB Flyback 控制器方案，一方面可提升 PD3.2高壓快充、筆電適配器等產品在快速插拔和瞬斷重啟場景下的可靠性；

另一方面也有助于降低無載損耗，順應 DOE Level VII、IEC 62301 等能效標準持續(xù)收緊所帶來的設計趨勢。

對于高功率、高密度快充電源而言，這類兼顧可靠性與能效的控制技術，后續(xù)有望成為方案差異化的重要方向。