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CXSD62673宽电压输入非隔离电源QC3.0快充方案详解 | 高效稳定快充设计指南
发表时间:2025-08-24 浏览次数:1

CXSD62673宽电压输入非隔离电源QC3.0快充方案详解

          在当今快节奏的电子设备使用环境中,高效、稳定的电源解决方案显得尤为重要。CXSD62673宽电压输入非隔离电源QC3.0快充方案,正是为满足现代移动设备对快速充电和高效率电源需求而设计的一款优秀解决方案。本文将深入解析该方案的技术特点、工作原理、关键元器件选型以及实际应用中的设计要点。py2嘉泰姆

一、方案概述

          CXSD62673快充方案采用双层PCB板设计,尺寸为42mm × 25mm × 15mm,结构紧凑,适用于空间受限的应用场景。其输入电压范围广泛,支持18V至85V的宽电压输入,输出电流可达2.4A,最高效率高达93.8%,并兼容QC3.0快充协议,能为各类移动设备提供稳定高效的充电体验。py2嘉泰姆

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二、主要特性

2.1.宽电压输入:18V–85V,适应多种电源环境;py2嘉泰姆

2.2.高效输出:最高效率93.8%,节能环保;py2嘉泰姆

2.3.QC3.0支持:智能识别设备,实现快速充电;py2嘉泰姆

2.4.紧凑设计:双层PCB,体积小,适合嵌入式应用;py2嘉泰姆

2.5.非隔离结构:简化设计,降低成本,提高可靠性。py2嘉泰姆


三、效率性能

      该方案在不同输入电压下均表现出色。如下图所示,在24V、36V、48V、60V和72V等多种输入条件下,效率曲线平稳,尤其在典型工作区间内效率维持在90%以上,确保了电源系统的高效稳定运行。py2嘉泰姆

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四、BUCK拓扑工作原理

        本方案采用经典的BUCK降压拓扑结构,由开关管、续流二极管、储能电感和输出电容组成。当开关管导通时,输入电压对电感充电并为负载供电;当开关管关断时,电感通过续流二极管释放能量,维持负载电流的连续性。这种结构简单高效,非常适合非隔离型电源设计。py2嘉泰姆

     本方案的拓扑为典型的 BUCK 结构。其中,V 为开关管,D 为续流二极管,L 为储能电感,R 为负载py2嘉泰姆
电阻,C 为输出端电容。py2嘉泰姆
      当开关管 V 导通时,输入电压对电感 L 充电,同时对负载供电;当开关管 V 截止时,由于电感上的py2嘉泰姆
电流不能在瞬间发生突变,因此在电感上产生反向电动势以维持通过的电流不变。此时续流二极管 D 导py2嘉泰姆
通,储存在电感上的电能就和续流二极管 D 构成的回路对负载供电。
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五、输出电压与电流设定

5.1 输出电压设定

      CXSD62673 的输出电压由 FB 引脚(5 脚)上的两个分压电阻进行设定,内部误差放大器基py2嘉泰姆
准电压为 1.25V。输出电压通过FB引脚的外部分压电阻设定,公式为:
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Vout​=(1+​R10/R13​​)×1.25Vpy2嘉泰姆
如需设置输出电压到 5V,可设定 R10 为 100K,R13 为 33K,输出电压:py2嘉泰姆
Vout=(1+100/33)*1.25V=5.04V。

则输出电压约为5.04V,非常适合USB快充应用。py2嘉泰姆

5.2 输出峰值电流设定

输出峰值电流可通过调节R6电阻值实现,计算公式为:py2嘉泰姆

Io​=0.18V​/R6​

若需设定峰值电流为3A,则R6应选用0.050Ω电阻。py2嘉泰姆


六、关键元器件选型建议

6.1 输入与输出电容

       C1 为输入电容,C7 为输出电容,这 2 个电容特性对整机的转换效率有明显影响,py2嘉泰姆
所以要选择高频低内阻的电容,以提高效率py2嘉泰姆
其中输出电容的容值的大小主要由输出电压的纹波要求决定.

输入电容C1和输出电容C7对系统效率影响显著,应选择高频低ESR的电解电容。输出电py2嘉泰姆
容容值需根据输出电压纹波要求计算:
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式中ΔVo 是输出电压纹波,ΔIL 是电感电流纹波,Fs 是 PWM 工作频率,ESR 是输出py2嘉泰姆
电容等效串联电阻。

6.2 续流二极管

      续流二极管应选用肖特基二极管,其低导通压降和快速开关特性有助于提升整体效率py2嘉泰姆
续流二极管主要用于开关管关断时为电感电流提供一个回路,这个二极管的开关速度py2嘉泰姆
和正向压降直接影响  DC-DC  的效率,采用肖特基二极管具有快速的开关速度和低的py2嘉泰姆
正向导通压降,能给  CXSD62673  降压器提供高效率性能。
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6.3 功率电感

CXSD62673 有两种工作模式分连续工作模式和不连续工作模式,电感的取值将影响降py2嘉泰姆
压器的工作模式,在轻载时 CXSD62673 工作在不连续工作模式,同时电感值会影响到py2嘉泰姆
电感电流的纹波;电感值影响电源的工作模式(连续/不连续)和电流纹波。建议按以下py2嘉泰姆
公式选取电感值:
Vin 是输入电压;py2嘉泰姆
Vout 是输出电压;py2嘉泰姆
Fs 是 PWM 工作频率;py2嘉泰姆
Iripple 是电感中电流纹波的峰峰值,通常选择 Iripple 不超过最大输出电流的 30%。

其中,电流纹波通常不超过最大输出电流的30%。py2嘉泰姆


七、PCB设计与元器件布局

        该方案采用双层PCB设计,元器件布局紧凑合理,有助于减少 EMI 并提高散热性能。建议在布局时特别注意功率路径的短直粗,避免高频噪声干扰。py2嘉泰姆

7.1  元器件位图py2嘉泰姆

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7.2PCB 走线图py2嘉泰姆

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八、应用场景

CXSD62673方案广泛应用于:py2嘉泰姆

8.1.车载充电器py2嘉泰姆

8.2.工业电源适配器py2嘉泰姆

8.3.智能家居设备电源py2嘉泰姆

8.4.便携式设备快充模块py2嘉泰姆

8.5.物联网设备供电系统py2嘉泰姆


九、方案原理图及工作原理描述

 

 


十.方案板元器件列表,CXSD62673-QC3.0 快充方案     BOM 表


十一.总结

       CXSD62673宽电压输入非隔离电源QC3.0快充方案以其高效率、宽输入范围、紧凑设计和良好的兼容性,成为现代电源设计的优选方案。通过合理的元器件选型和PCB布局,可进一步优化其性能,满足多种应用场景的需求。py2嘉泰姆

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