蘋果20W PD快充充電器的上市，在消費類電源市場掀起了一波20W PD快充熱潮，各大晶片原廠、方案商、快充工廠以及品牌商，紛紛布局。
面對日益增長的市場需求，陝西亞成微電子股份有限公司近期推出了一套全新的20W PD快充方案，並通過高度集成的晶片設計以及巧妙的結構組合，實現了精簡的外圍電路和緊湊的PCB布局，幫助快充電源廠商加速20W PD快充量產並節省物料成本。
一、亞成微20W PD快充方案外觀
亞成微20W PD快充方案正面採用了三塊PCB板組成，主PCB板上設置了變壓器、電容、電感等器件；輸入端使用小塊PCB板設置保險絲和整流橋，輸出端同樣採用小塊PCB板用作協議識別和輸出控制，多塊PCB板的組合結構，充分利用了充電器的內部空間。
該款方案的PCB板背面的元器件布局十分精簡，這也得益於初級側和次級側均採用了亞成微旗下的內置MOS高集成晶片，外圍電路簡單，USB PD協議控制器則來自凌拓微科技，同樣是高集成設計。
初級PWM主控晶片型號為RM6717S，這是一種雙繞組離線式開關電源管理晶片，內置高壓MOSFET及電流模式PWM+PFM控制器，滿足六級能效標準。
同時，亞成微RM6717S內置高壓啟動電阻，採用VCC自供電技術，無需外部輔助繞組，節約設計成本。該晶片內置多種工作模式，在輕載情況下，晶片進入Burst mode模式，消除變壓器的音頻噪音，提高轉換效率；在待機模式下，電路進入打嗝模式，有效降低電路的待機功耗。內部集成斜坡補償模塊，有利於 CCM 模式下系統閉環反饋迴路的穩定性，減小了輸出紋波電壓。
此外，亞成微RM6717S內部集成多種異常狀態保護功能。在電路發生異常時，晶片進入保護狀態並自動重啟檢測，異常解除，恢復正常輸出。
亞成微RM6717S詳細規格資料。
次級同步整流晶片RM3414SH通過驅動內部MOSFET，效率較傳統的二極體整流器有顯著提高。當RM3414SH感應到內部MOSFET的VDS小於-300mV時，它打開內部MOSFET，一旦VSWS大於-7mV，RM3414SH關閉內部MOSFET，可支持DCM、CrCM、CCM和準諧振等多種工作模式。
亞成微RM3414SH詳細規格資料。
與蘋果20W PD快充充電器相比，亞成微20W PD快充方案的體積更具有優勢。
亞成微20W PD快充方案與1元硬幣對比，很是小巧。
整套方案的長度約為35mm。
寬度約為32mm。
高度約為20mm。
二、亞成微20W PD快充方案測試
1、協議檢測和PDO報文
將亞成微20W PD快充方案接上電源測試，ChargerLAB POWER-Z KT002顯示支持USB PD3.0 PPS快充協議，以及Apple 2.4A、Samsung5V2A、DCP等協議。
PDO報文顯示該方案具備5V 3A、9V 2.25A、12V 1.75A三組固定輸出以及3.3-5.9V 3A、3.3-11V 1.8A兩組PPS輸出。
2、兼容性測試
使用這套方案給iPhone 12充電，測得電壓9.05V，電流1.95A，充電功率約17.72W，進入USB PD快充。
使用這套方案給iPhone 12 Pro充電，測得電壓9.05V，電流2.03A，充電功率約18.39W，進入USB PD快充。
使用這套方案給iPhone 11 Pro Max充電，測得電壓9V，電流2.2A，充電功率約19.8W，進入USB PD快充。
使用這套方案給iPhone 11 Pro充電，測得電壓8.99V，電流2.19A，充電功率約19.7W，進入USB PD快充。
使用這套方案給iPhone 11充電，測得電壓9.05V，電流2.18A，充電功率約19.7W，進入USB PD快充。
使用這套方案給iPhone SE2充電，測得電壓9V，電流1.38A，充電功率約12.5W，進入USB PD快充。
給華為 P40 Pro手機充電，電壓9.04V，電流1.4A，充電功率約為12.7W，進入USB PD快充。
給三星 S20 Ultra 5G手機充電，電壓8.8V，電流1.93A，充電功率17W，進入USB PD快充。
給小米9手機充電，電壓8.45V，電流1.38A，充電功率約為11.73W，進入USB PD快充。
給小米10 Pro手機充電，電壓5V，電流2.8A，充電功率約為14.1W，進入USB PD快充。
給魅族17 Pro手機充電，電壓6.96V，電流1.62A，充電功率約為11.29W，進入USB PD快充。
給iPad Air3充電，電壓11.99V，電流1.67A，充電功率約為20W，進入USB PD快充。
給iPad mini 5充電，測得電壓12V，電流1.68A，充電功率約為20.2W，進入USB PD快充。
給iPad Air2充電，電壓5.03V，電流2.45A，充電功率約為12.33W，進入Apple 2.4A充電模式。
通過兼容性測試列表可以看到，亞成微20W PD快充充電器對iPhone 12系列、iPhone11系列以及華為、小米、三星等品牌的器件機型均可實現USB PD快速充電，同時也支持iPad快充，充電功率可達到20W以上。
3、轉換效率測試
充電頭網分別對亞成微20W PD快充在110Vac和220Vac供電的情況下進行了效率測試。當110Vac供電時，5V3A輸出的轉換效率約為86.4%，9V2.25A輸出的轉換效率約為87%，12V1.75A輸出的轉換效率約為87.2%。當220Vac供電時，5V3A輸出的轉換效率約為87.1%，9V2.25A輸出的轉換效率約為88.6%，12V1.75A輸出的轉換效率約為88.4%。從測試數據來看，該方案在220Vac供電的條件下，轉換效率普遍高於110Vac供電。
4、待機功耗測試
測試結果顯示，在110Vac供電時，亞成微20W PD快充方案的空載待機功耗約為0.03W；當輸入電壓切換至220Vac時，其空載待機功耗約為0.064W。
4、紋波測試
首先對亞成微20W PD快充方案進行空載紋波測試，在110Vac供電時，5V、9V、12V輸出的空載紋波分別為49mVp-p、38mVp-p、32mVp-p。在220Vac供電時，5V、9V、12V輸出的空載紋波分別為110mVp-p、63mVp-p、58mVp-p。
在重載模式下，110Vac供電時，5V 3A、9V 2.25A、12V 1.75A輸出的紋波分別為83mVp-p、58mVp-p、68mVp-p。220Vac供電時，5V 3A、9V 2.25A、12V 1.75A輸出的空載紋波分別為80mVp-p、72mVp-p、64mVp-p。
6、溫升測試
對亞成微20W PD快充方案進行溫升測試，在溫度約為25℃的恆溫箱內以9V 2.22A 20W的功率持續輸出1小時。測得該方案正面最高溫度約為83.5℃，最高溫度點出現在變壓器附近。
同時也測得該方案背面的最高溫度約為99.6℃，最高溫度點出現在初級主控晶片附近。
充電頭網總結
亞成微20W PD快充方案基於RM6717S和RM3414SH組合快充套片開發，晶片高度集成，外圍器件極為精簡，不僅可以控制整套方案的成本，而且還有助於縮小產品的體積。同時，在結構方面採用了三塊PCB組合的設計，充分利用空間，布局緊湊，進一步控制方案的體積。
性能方面，方案支持USB PD3.0 PPS快充協議，並設有9V2.25A的電壓檔位，可以匹配iPhone 12系列以及其他主流品牌手機快充。無論是110Vac輸入還是220Vac輸出，該方案的空載待機功耗均比較低，轉換效率均控制在85%以上。亞成微20W PD快充方案為廣大快充廠商提供了一個優質的選擇，幾近量產的方案可以減少後期反覆調試的時間，幫助快充電源廠商加速產品上市。