氮化镓 100W 多口 PD 方案设计

【原创声明】本文由云芯技术团队基于量产项目经验原创整理。

一、需求与拓扑
100W 多口（2C1A）充电器的典型目标：单口 C1 最高 100W，多口同插时智能降至 65W+30W 或 45W+30W+18W。核心是"一颗初级 PWM + 同步整流 + 多路独立降压（Buck）"。

二、为什么用 GaN
GaN HEMT 开关损耗低，可把开关频率提到 300kHz~500kHz，缩小变压器与滤波电感体积，是 100W 做到 65cc 口袋尺寸的关键。

三、协议与功率分配
1. 协议芯片（如 CH224/CH254 或定制 PD PHY）挂在每个 Type-C 的 CC 上，独立完成 PD 协商。
2. 总功率由一颗 MCU 或电源管理芯片统筹：依据各口连接设备回报的 RDO（Requested Data Object）动态分配。
3. 降档策略：C1 插笔记本申请 100W → 满供；再插 C2 手机 → C1 降 65W、C2 给 30W；A 口插旧设备按 18W 上限。

四、热设计
- GaN 与同步整流共用散热片，温升需 < 60K。
- 多口满载做温度闭环：壳温超阈值先降电流再降电压，避免触发 OTP 关机。

五、量产注意
- 共模噪声：多路 Buck 同频干扰，需错相（interleaving）或展频。
- 安规：100W 属 Class II，初次级间距、Y 电容、绝缘都按 IEC 62368 走。