快充產品具有高效、便捷的充電特點，給我們生活帶來很多便利。如今，快充技術逐漸成熟，目前，這種技術廣泛應用于手機、電腦和眾多消費、工業等電子產品上，快充是通過提高充電電壓和電流來實現快速充電的，這樣可以在短時間內將電池充滿。

PD快充，全稱USB Power Delivery快充，它主要是基于USB Power Delivery（USBPD）協議，這是一種開放的標準，用于快速充電和電源管理。理論上，快充對電池有一定的傷害，但是現代電池技術已經得到了很大的改善，許多電池都具有更好的耐用性和更高的充電速度，廠商也會采取措施來減少快充對電池的影響，如采用更好的散熱設計和更智能的充電管理系統。快充對電池有一定的傷害，但是現代電池技術和手機廠商的改進已經使得快充成為了一種更加安全和可靠的充電方式。本期，合科泰給大家介紹20W快充產品以及其內部工作原理、結構和所需要的電子元器件等。

一、PD快充工作原理

PD快充遵循的原理是最基本的 P = U × I，快充的兩條技術路徑，一是高壓小電流：優點是線損小，缺 點是手機端需降壓，手機發熱嚴重（僅在黑屏下快充）;二是低壓大電流：優點是手機端損耗小，可邊玩邊快充，缺點是線損大，需要改進充電線材及端口。

其工作原理主要涉及以下幾個方面：

1.協議標準USB PD是由USB-IF組織制定的一種快速充電規范，是主流的快充協議之一。這種快充協議以USB Type-C接口輸出為主，但并非所有具備USBType-C接口的設備都支持USB PD協議快充。

2.電壓提升PD快充技術使用了一種叫做“Supercharger”的設備來實現快速充電。這個設備類似于一個變壓器，可以將電壓提高到超過標準USB的3.6V水平，從而實現更快的充電速度。

3.雙向通訊PD快充通過在設備和電源之間進行雙向通信來協商和確定充電參數。這種通信過程使得充電器可以識別設備的需求，并調整其輸出電壓和電流以滿足設備的最佳充電條件。

4.功率管理PD快充還包括功率管理功能，用于監控和管理功率傳輸過程。通過實時監測功率傳輸情況，PD快充可以進行功率調整和優化，以確保充電的安全和高效。這有助于防止過熱、過充和其他潛在的安全問題。根據設備的需要，PD充電器可以提供5V、9V、15V、20V等不同的電壓，以及0.5-2A、1-3A、3-5A、5-10A等不同的電流。通過同時調整電壓和電流，可以實現更高的充電功率，最高可達100W。

要使用PD快充功能，需要確保充電器和設備都支持PD快充協議，并且使用符合規范的USB-C接口和線纜。

二、PD快充的結構和組成

通常，一個PD充電器由整流電路 + 初級高頻轉換電路 + 次級同步整流電路+ 協議輸出電路等組成。具體的組成可能包括變壓器、大濾波電容、共模電感、X電容、輸入保險絲、差模電感、整流橋、散熱鐵片、MOS管、固態電容、USB快充管理芯片等元件。

20W快充可能用到的分立器件產品包括整流橋、快恢復整流二極管、整流二極管、開關MOS管、整流MOS管、VBUS開關MOS管等，采用何種器件根據客戶具體的需求決定。

PD充電的未來將更加注重用戶體驗和設備的兼容性，充電速度和功率更大，客戶要想得到更安全、更快的充電體驗，采購更好的元器件是必備的。

合科泰半導體

合科泰初創于1992年，是一家專業從事集成電路封裝測試和分立器件研發、封測制造、終端銷售與服務的高科技創新企業。產品線包括二極管、三極管、MOSFET、橋堆、整流管、電源管理IC、鋰電池保護IC等，產品廣泛應用于電源、照明、醫療電子、小家電、智能穿戴、電子煙、通信、安防、儀器、工控、汽車電子等領域。

廣東合科泰實業有限公司成立于2010年，位于東莞市塘廈莆心湖，占地面積15000多平方米 ,主要從事集成電路和分立器件的封裝、測試與OEM代工。作為主要的生產基地，目前產線擁有生產設備近1000臺，工廠設有先進實驗室，2023年公司的年產能超100億顆。

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