手機/平板共用充電器勢起 AC電源設計翻新

作者: 游資芸
2013 年 04 月 30 日

行動裝置充電器設計出現新變化。為滿足智慧型手機和平板裝置共用充電器的市場需求,充電器製造商已開始在二次側端放進一顆微控制器(MCU),並將原來電路板上的兩支接腳,改為三支接腳設計,用以辨別所插入的裝置種類,同時藉由增加動態電壓負載(Dynamic Load)功能,防止系統當機情形發生。
 



恩智浦高性能混合訊號半導體部門資深產品行銷經理張錫亮表示,瞄準手機和平板共用充電器商機,晶片商積極推出符合規格的AC-DC方案。




恩智浦(NXP)高性能混合訊號半導體部門資深產品行銷經理張錫亮表示,智慧型手機和平板共用充電器的市場需求逐漸興起,以台灣電源轉換器供應商為例,2012年在售後市場(After Market)僅有一、兩家在生產非原廠充電器,但2013年已有超過五家以上投入市場;加上全球同時具有手機和平板裝置的品牌廠,為鞏固用戶對品牌的黏著度,未來亦將推出共用充電器,吸引電源IC業者推出相對應的方案。
 



與過往分開使用的充電器相較,可同時用於5伏特(V)輸出的手機,以及12伏特平板的充電器設計最大的差異點在於,為偵測電壓所需而於二次側電路中增加一顆微控制器;並透過於電源轉換器主機板加裝第三支接腳,其可辨別所插入的裝置5伏特或12伏特輸出裝置。
 



另一方面,由於中央處理器(CPU)和繪圖處理器(GPU)技術不斷向前躍進,且每家晶片商整合的電源管理單元(PMU)規格皆不相同,手機與平板共用的充電器須提供4.5~6伏特的動態電壓負載功能,以防充電器對手機或平板裝置快速充放電時發生當機情況。
 



此外,為與平板裝置共用同一個充電器,手機的輸出功率亦將從5瓦升級至10瓦,並在脈衝寬度調變(PWM)的IC電源設計部分,必須以開關電源速度較快的金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET),來代替導通速度快但關段速度較慢的雙極性接面電晶體(Bipolar Junction Transistor, BJT),才能達到能源之星(Energy Star)6.0對10瓦輸出平板裝置充電器所規定的79%高轉換效率。
 



張錫亮指出,恩智浦將於今年第四季推出可支援10瓦智慧型手機和平板裝置的脈衝寬度調變晶片,能以特殊線路設計降低雙極性接面電晶體的轉換雜訊(Switching Noise),可同時縮短電源導通和關掉時間,因此能在沒有加掛同步整流控制IC狀況下,達到82%的轉換效率,並兼具雙極性接面電晶體的低成本優勢,可望獲取電源轉換器系統商的青睞。

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