基于Lead trend _LD7798 + LD8526+ LD6612应用于USB PD3.0 Type-C 100W适配器设计方案

笔记型电脑的配备功能越来越多，就需要大功率的 Power Delivery，PD是 USB 协会想要透过 USB Type C 来统一连接头而发展出的统一供电协议，理想中只要装置支援PD，不管你是笔电、平板还是手机或是其他产品都可以透过一根 USB Type C 线与 PD 充电器来充电/供电，并可以使用在支援快充上，那以笔电来说，较为高性能的笔电可能就需要100W的电源提供，那么透过 PD 协议，笔电就可以向电源申请 20V/ 5A 的 profile，那么电源就会提供笔电 20V，最高 5A 的电源给笔电。

因此本方案以USB PD3.0 Type-C应用的100W电源适配器为例，主要控制器采用通嘉半导体LD7798 PFC+PWM Combo IC，并搭配二次侧同步整流LD8526GL与LD6612来实现本案的高效能、低空载待机功耗PD充电器来充电/供电。本案会采用LD7798+LD8526GL+LD6612主要它是一款_ PFC+PWM Combo QR+SR+PD，可大幅简化PWM与SR周边元件，PWM QR适合在100W以下的应用场合，让设计者能将它调整成适合各领域的产品应用。Leadtrend半导体LD7798是Multi-Mode PFC+PWM Combo Controller IC，它结合QR_Flyback (Quasi-Resonant_Flyback) 与CCM控制器在SOP-16包装里，在QR_Flyback部分，它是属于谷底切换的操作(Valley Switching Operation)，此功能能有效降低 MOSFET切换损失，以提升整体效率，该装置可将部件数量降至最低节省电路空间，并降低了电路的总体材料成本。

LD7798具有高压启动、休眠模式、绿色模式节能运行，内部斜率补偿、软启动功能，可将降低功率损耗并提高系统性能。具有完整的保护功能，如OPP（过功率保护），OVP（过电压保护），OCP（过压电流保护）和输入/输出低电压护，LD7798可防止电路在工作中损坏异常的情况。此外LD7798具有频率特性交换和软驱动功能，可以减少噪音改善传导干扰与幅射干扰。有内置 OSCP(输出短路保护)， CS引脚上的外部有OTP（过温保护功能）以及SDSP（二次二极管短路保护功能）等保护功能齐全。

LD8526GL是一款二次侧同步整流 (SR) 驱动器 IC。它适用于CCM、DCM和QR模式下的反激式电路架构，可使用在低侧负端输出和高侧正端输出位置的同步整流，LD8526GL可用于CCM和DCM操作在轻负载条件下，LD8526GL可以进入节能模式，透过停止 SR MOSFET 驱动功能来降低工作电流。可以透过低输出电压在负端输出或正端输出位置的整流应用产生自己的电源电压维持运作不需要另外提供电源给IC运行，可以自行供电，无需辅助绕组，可以减少许多系统电路周边零件与控制电路组件数量与电路空间，并降低电源应用的材料成本。可支援具有峰值负载功能的应用（最高频率可到130kHz），也适用于PD应用输出电压范围为3V至21V，可编程设定IC关断的准位。

LD6612 是一款 USB 供电 (USB PD) Type-C控制器位于次级侧，实现高效、纤薄外形尺寸离线AC-DC设计。8位MCU是嵌入处理PD协议、策略引擎和设备具有内置双相标记编码 (BMC)的策略管理器用于USB PD通信或其他专有协议（例如QC2.0/QC3.0）。为了最大限度地减少外部元件，它集成了分流器调节器、电压和电流监测和控制电路阻断N-MOSFET。内置稳压器提供4.8V MCU 和外设在单电源下运行从 3.3 至 24V的运作范围。

►场景应用图

►产品实体图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

1. IC包含QR_Flyback与CCM多模式控制器
2. 整合 PFC 升压和 QR 反激控制器，内部软启动功能与PFC开/关控制
3. Brown in/out保护和X-cap放电功能
4. 可调式OTP（过温保护）SDSP（二次二极管短路保护功能）
5. SR低输出电压和/或高边整流运行自供电，无需辅助绕组
6. 150V VIN 最大额定值，适用于宽 VOUT 范围应用
7. 可编程设定关断电平准位, OCP（逐周期限流）
8. 智慧稳定系统，高效率稳定USB-PD应用，OVP（过压保护）
9. 崁入式 MCU with 16kbyte OTP and 256+384bytes SRAM
10.可编程设定输出线损补偿功能，内部OTP功能与外部锁定保护

►方案规格

1. 全电压输入范围: 90Vac ~ 264Vac
2. 最大输出功率: (20V/5A) 100W
3. 输出电压范围: 5A/3A , 9V/3A , 15V/3A ,20V/ 5A
4. 四点平均效率 > 88% @(25%, 50%, 75% ,100%)Efficiency Meet CoC Tier 2
5. 空载待机功耗小于75mW, EMI meet EN55032 Class B
6. 具有OCP/OVP/OTP/OPP/OSCP等保护功能齐全
7. 适用于 CCM、DCM 和 QR模式
8. 适用于具有峰值负载功能的应用（最高频率130kHz）
9. 展示板PCB尺寸LxWxH=93mm x 47mm x 22mm
10. USB PD2.0 and PD3.0 (PPS) 等其它专有协定如QC2.0, QC3.0, QC4.0, PPS

► 技术文档

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