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电源“颠覆性”创新--集成CCM同步整流!

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  • 2015-1-26 09:28:38
CCM同步整流的好处一目了然(相比QR同步):低压效率特别高,可以减小变压器的体积和提高元器件的利用率。缺点是:CCM同步整流次级的检测难于控制。
这个问题,困扰电源发展几十年,无法突破。
做好CCM同步整流,首先需要解决的就是控制问题,但涉及到控制问题,又会涉及到初次级的隔离问题,所以像onsemi等发展CCM同步的办法是在初次级之间增加一个Y电容或一个电感(比如NCP4303等)来进行检测,另外NXP这种就直接放弃CCM同步,改做QR同步。
另外市场上擎立的SP6018和MPS的MP6901这种,对CCM模式的同步次级芯片采用了预先判断的功能,类似一个在电流上做预先判断,一个在驱动方面做预先判断,但这种判断也是“漏洞百出”的办法,无法杜绝同步整流MOS的同时导通问题,而且预先判断对"死区时间的管控”,一个牺牲轻载的效率,一个牺牲重载的效率,对效率的提升不是那么的"完美".
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  • 2015-1-26 09:38:22
 
PI由于一直是以电压模式的控制芯片为主,在CCM同步整流方面,有他的方面之处,而且PI在PSR也积累了很多的技术,出现的SC0065是一款集成且横跨在初次的芯片,但了解这个芯片的人会知道,其做法让人想到为了集成而集成的,简单就是把一个tiny芯片与一个类似电感的东西集成在一颗芯片里面,来实现CCM同步整流,这颗芯片在工艺方面确实有领先的地方,但在电源的“思想”突破方面,没有做“重大”的改变,而且集成类似电感的东西,弊端也很明了,单价高,动态响应,功率20W左右。这个芯片主要定义在QC2.0的快充方面(不知道重载大小波的问题现在解决了没有)。


cmg
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  • 2015-1-26 11:25:53
 
里面没有类似电感的东西,是空间耦合,成本很便宜,现在的问题是下单太多交不了货。大小波是什么问题?我们自己都不知道,是不是说有的脉冲宽,有的窄?那是它的工作原理,不理解的可能认为有问题。
qhsz
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  • 2015-1-26 11:33:16
 
如果本身是这么工作的,就无可厚非。
有几个公司说这个问题导致出现"噪音",解不掉。
chwq105
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  • 2015-1-28 13:40:28
 
“我们”?
原来CMG大师现在在PI公司啊?
Coming.Lu
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  • 2015-8-19 08:56:27
 
一直在PI,好不好。
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  • 2015-1-26 10:00:50
 
感谢台达对他的半导体子公司(新能微)大量资金的投入,让我们看到了在CCM同步整流方面从芯片“工艺”到电源“理念”的突破及对10年以后电源的“定义”。
市场上近1年,一直流传着这种集成的CCM同步芯片,但对实际的原理和运用基本处于“一知半解”的地步。在这个芯片即将对外公布的时候,简单对这个芯片进行“面纱”的揭露。
天空
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  • 2015-1-26 10:13:09
 
看看有什么方法来实现?
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  • 2015-1-26 10:28:42
 
新能微的这个芯片,由于突破了初次级的隔离和初次级的通讯问题,已经打破了CCM同步整流的“基本概念”,本质上是没有同步“检测”这种思路,芯片本身来看不是一个CCM同步整流集成的芯片,而只是一个芯片,只是这个芯片具有了做同步整流的功能,这个芯片有两个“驱动”,一个驱动初级MOS,一个驱动次级MOS,两个驱动轮流,来实现“同步”的功能。所以它没有严格的“死区”时间,由于芯片是电压电流模式的集成芯片,所以无论是什么模式(CCM,QR,DCM),对他来说,基本都是一样的控制,芯片的两个驱动使两个MOS进行轮流导通,第一个驱动电压降低到关闭MOS的“电压点”,另外一个驱动开通的模式,如此反复运作。
实际测试,12V 5A,可以实现高达94%以上的效率。5V 10A可以实现高达91%的效率。
由于此芯片初次级可以进行以 "兆" 为单位的信号传输,为未来的智能电源和GaN的高频率电源提供了解决方案。
此方案的功率范围为10-150W,初级的MOS和次级的同步MOS外置,合适使用者根据不同的功率进行选择,芯片初次级距离7.5mm,本身类似光耦一样做了安规认证,初次级为了满足高压的要求,能承受超过8KV的有效值电压,满足最严格的安规要求(5000V)。

如果把芯片看成一个整体的线路,芯片的90%线路在次级侧,这样能实现最精准的OVP和OTP和OCP,芯片检测次级的输出电压,只要超过,芯片立刻关闭,相比目前需要通过辅助绕组来传输检测实现OVP功能的精度,会提高一个级别,比如12V 输出,可以设定电压只要达到13V,芯片立刻保护的精度。当然由于90%的线路在次级侧,在智能电源方面,可以实现严格的“0”待机的概念,可以通过设备的控制信号,实现电源启动和关闭,如果在芯片内部加入一个小型的MCU,可以实现同样功率,外部引入控制实现需求的各种不同的输出电压,在未来的工业控制,家电智能控制方面,物联网方面会出现较大的突破。

此芯片单价=“初级PWM”+“光耦”+"次级反馈“+"同步整流芯片".



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  • 2015-1-26 10:37:45
 
芯片内部的信号传输和芯片的耐压测试;



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  • 2015-1-26 10:38:19
 
12V 5A芯片的待机为 42mW;
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  • 2015-1-26 10:39:08
 
满足CoC V5.0 tier2 待机全面低于75mW的要求。
cmg
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  • 2015-1-26 11:31:31
 
这是PI的10W待机,还要加大研发力度啊。

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  • 2015-1-26 15:36:50
 
,已经烧掉了5.5亿,为了“弯道超车”只能继续加大研发力度,继续烧。
不破不立。
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  • 2015-1-26 15:39:51
 
Provide disruptive solutions for a known problem is a good approach !
nc965
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  • 2015-8-18 11:20:08
 
那个电容是啥结构?
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  • 2015-1-26 10:48:09
 
目前此芯片内部集成新能微类似反激架构的 NE1118的超级'PWM“芯片,芯片成为一款接近"傻瓜"型和"智能"型芯片。具体可以看NE1118在电源控制方面的介绍。
未来这个芯片会把谐振半桥同步整流,半桥及全桥同步整流等集成到一颗芯片上,实现电源界整体的电源效率革新和控制革新。
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  • 2015-1-26 11:00:55
 
新能微目前对外销售的芯片:NE1102 NE1106 NE1105 NE1109 NE1119
机顶盒电源专用芯片NE1108 ;
8PIN超级PWM芯片:NE1118(专用肖特基NE1118D,专用同步整流NE1118C,专用峰值功率NE1118F)
6PIN超级PWM芯片:NE1112
兼容QC2.0和BC1.2快充芯片:NE1500 ;
电源无噪音PWM芯片:NE1122
新能微依托台达的技术实力和市场观点,经过7年的沉淀,在电源芯片在品质与性能方面已经处于领先地位。
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  • 2015-1-26 11:03:57
 
晕,这个牛皮是不是吹大了。
cmg
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  • 2015-1-26 11:21:59
 
不大,继续吹
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  • 2015-1-26 11:22:55
 
,有什么意见和想法,可以讨论一下。
cmg
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  • 2015-1-26 11:28:36
 
没有想法,快点做出来经过市场检验。PI的CCM同步整流已经被检验两年了。
另外要加大吹的力度
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  • 2015-1-26 11:47:01
 
聘请CMG,多多宣传。

新能微的这个芯片一直在台达测试,台达要求级别比较高。测出问题就要改,绝缘的等级一再再而三的提高,初次级的信号通讯传输在12KV雷击条件下不能有任何的失真(10M频率),晶元与线路的审查,产线批量的一致性审查,4 corner etc, My God,都是泪。
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  • 2015-1-26 11:58:44
 
这个芯片在“颠覆性”创新方面做的不错,原本计划是2014年年底就对外推广的,但由于要满足雇主的ASIC芯片的要求,而且这种芯片,技术和工艺方面的难度和专利等方面,对手想要抄袭出来,不是一年两年能抄出来的事情,就往后延迟了一段时间。
qhsz
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  • 2015-1-27 08:46:11
 
开挂的

qhsz
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  • 2015-1-27 08:48:33
 
要做QC2.0的快充,也很简单。
maileyang
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  • 2015-3-4 20:08:03
 
这个做法真的很有创意!!!
fugui1987513
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  • 2015-10-7 13:26:09
 
请问这颗是什么IC,谢谢
scicman
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  • 2015-1-27 09:10:45
 
楼主,天外有天,人外有人
算不上颠覆性创新吧
这种技术的关键在于隔离反馈部分,脱离不了传统电源的架构
PI的这颗芯片已经上市一年了吧,你说他做不出大功率的?别人是把主要精力放在高压集成上,这也是PI坚持多年的特色。
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  • 2015-1-27 10:31:07
 
, PI是PI,各做各的市场,人家如果“开挂”,追都追不上。
NEM的这个芯片是可以做反激架构功率,从10W-150W,集成MOS也不是难事,以台达的议价能力,集成infinon的MOS的Die,价格也会比市场便宜40%,只是集成不一样的MOS,芯片就要做一次安规,10多款不同功率的芯片,除了安规费用,这么多料号,为了散热,封装也不一样,晶元厂与封测厂的生产,备货等都是大麻烦。
说“颠覆性”,英文叫:disruptive, 隔离虽然是一种突破,但主要是为了解决电源在CCM模式下同步整流控制的老大难问题,不是为了集成而集成。
人都不会比人笨的。
qhsz
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  • 2015-1-27 10:35:52
 
上个月发生的台达收购易达的事情一样,资本运作,玩市场的垄断和定价权。
消费类再'牛'的技术,也绕不过”资本“这个大鳄。
chwq105
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  • 2015-1-28 14:59:39
 
此言甚是!
scicman
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LV4
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  • 2015-1-27 11:38:14
 
隔离通信应该是核心,有了这个核心的东东,不管什么模式下同步整流都能做的很好了
qhsz
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  • 2015-1-27 21:53:42
 
现在除了要创新,有技术,还要品质,价格;
像NE1106这种芯片,连续4个季度在台达0PPM不良,到外面推广,说来说去还是要价格便宜,品质好是应该的,价格低也是应该的;一个电源芯片占电源成本2%都不到,行业基本无前途。
ruohan
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  • 2015-1-28 10:23:52
 
这种IC应该是个趋势,学习一下
scenix
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本网技师
  • 2015-2-10 11:56:40
 
芯片自带反馈隔离, 的确是有创意. 现在很多公司都在做这个东东, 这样可以实现原副边一颗芯片的控制.
同时也很好奇这款芯片的反馈的原理和效果, 特别是速度这一块.
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  • 2015-2-10 13:25:20
 
初次级可以通讯并相互传输1M以上的信号了;
是为未来的GaN的MOS做准备的;
你应该看过上次美国展的电源65W,体积才几个拇指头大小,工作频率30M。
这个芯片就可以在以M为单位的工作频率工作;
当然技术要求会更高,在雷击和ESD测试,因为ESD有辐射,又有能量,而芯片工作信号频率是M为单位,容易相互干扰。
由于磁性元件还没有量产化和GaN MOS的高压化和技术批量成本没有成熟,这个是以后的事情了。
lizlk
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  • 2015-3-4 21:13:41
 
10KV??10M???
不就是一个电容耦合的硅隔离技术的东西而已嘛,
TI ,silicon labs都没有玩的转的技术,不知道你们玩转了没有?
现阶段可以预见这类技术不可能有大的起色。
qhsz
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  • 2015-3-4 22:39:38
 
现在说这些已经太迟了。
fugui1987513
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  • 2015-10-7 13:17:45
 
你这里说的是新能微的哪一颗芯片
qun453176385
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  • 2015-1-29 11:48:25
 
难道这玩意 已经把变压器丢掉了?
天空
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  • 2015-1-29 13:16:29
 
没有牛B到哪样!
cuncaosheng
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  • 2015-1-29 13:41:20
 
楼主继续
qhsz
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  • 2015-1-29 17:53:42
 
好东西多着呢,先hold一下;
现在开关电源,总会产生人耳能听到的噪音,特别是轻载的时候。
台达有一个专利,除了兼顾待机功耗和轻载效率,可以做一个人耳很难听到的噪音的电源,这个电源,不会有工作在20HZ-20KHZ的频段。----初步对外销售的料号叫NE1122,这个芯片就采用了这个技术,问题是这个芯片由于内部有台达的无噪音专利,还在谈是否对外销售,但这也是技术啊。技术嘛,总是一点点的进步。钢铁也不是一天炼成的。
cmg
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  • 2015-1-29 20:13:49
 
我们这个从来没有噪音问题,已经用了多年,跳频时对频率加以控制就可以了,这个芯片是全世界销售的,台达以前也用很多。


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  • 2015-1-29 21:52:53
 
我们3年前有一个芯片叫1110F,和这个类似的技术了,在大Ae及短平变压器场合,skip cycle mode (轻载),声音一样无法回避,芯片片內部控制复杂很多,但声音只是小了一点,权衡利弊,台达直接把1110F淘汰了;现在最新的无噪音技术比上面控制复杂很多,但不会有人耳的音频段。
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年后会投到市场6Pin“超级”PWM芯片NE1112与高通快充QC2.0芯片NE1500。
NE1112的技术后续上传示意图,在节能和启动方面做的有些“吹毛求疵”了。
高通快充QC2.0的NE1500,这个芯片除了解决市场上快充充坏电池的隐患,高通还要求NE1500加入BC1.2协议,这个芯片线路简单通用,而且比目前普通5V2A充电器成本才提高0.15USD。技术上进步才有意思。
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  • 2015-1-30 15:14:37
 

qhsz
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高级工程师
  • 2015-2-2 08:49:54
 
好像是为了待机,待机节约几毫瓦,主要是为了减少VCC电容容量,使用VCC一级起动。
scicman
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初级工程师
  • 2015-2-4 09:21:45
 
右图OB有专利的吧
qhsz
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高级工程师
  • 2015-2-4 09:37:29
 
晕死,明明是台达的技术,我手上都有这个可行性报告,OB不是说NE有的芯片,OB可以一个月就抄出来吗,那就抄吧。呵呵,提高业界的认知水果也是一种贡献嘛。
swp
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  • 2015-2-10 13:39:47
 
最近国内一家叫小公司叫美芯晟的出了一颗“烂”芯片,OB也跟着出了一颗兼容的,然后OB就和这个公司杀价格。那个价格杀的不让人相信,品质很差。
我一个朋友去OB代理做FAE,主要工作就是处理品质问题。
ltpzm
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高级工程师
  • 2015-1-29 19:03:25
 
快点上市吧!!!!
slslsl651
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  • 2015-2-2 13:21:53
 
有一点没搞明白,为什么一直说ccm 的同步整流难做呢?如果只是直通问题,在两管间加入死区时间不久可以了吗?DCM的同步整流存在电流倒灌问题才更难做吧?求指教
qhsz
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高级工程师
  • 2015-2-2 15:57:10
 
QR与DCM为什么容易控制?是因为次级的肖特基的电流会归零,这样根据这个归零信号同步整流芯片可以得到信号,关闭次级的MOS实现同步,而CCM没有这个信号,所以就导致检测复杂,加入死区时间,但什么时候加,要加多少合适?怎么加?的控制问题是无法解决的。而且有死区时间就有同步效率的牺牲;
不明白你说的DCM同步整流电流倒灌指的是什么。
slslsl651
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副总工程师
  • 2015-2-2 17:32:06
 
DCM状态下用同步整流,当电感电流降到零,如果不及时关断同步整流管,输出电容或者容性负载的电流就会通过同步整流管倒灌回电感或者变压器,形成很大的短路电流
qhsz
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高级工程师
  • 2015-2-2 17:43:40
 
如果是进行电流过零检测的同步整流,这个就没有多大影响,因为QR与DCM,总归肖特基的电流会回归零的,到了零关闭同步MOS就可以了。
另外一个方面,现在CCM模式的同步整流芯片,比如做5V 8A,5V 10A,还不错,也没有以前那种比较多的炸机的情况,这个也与PWM控制芯片有关系,因为最新的PWM芯片,比如类似NE1102 NE1106 NE1118这种,芯片的工作频率是由芯片的FB及CS的电压来决定的,也就是说一般流过次级光耦的电流,其实本质被PWM芯片给控制了,如果出现次级电流倒灌问题,次级光藕的电流立刻与PWM控制的电流产生了冲突,环路就立刻响应到,初级PWM芯片的下个周期会立刻调整,如果反馈太大,调节不了,初级的PWM就保护掉了。也就不会出现炸机的情况。
lsf
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本网技师
  • 2015-2-14 11:30:02
 
感谢楼主,了解前沿技术。
正正
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  • 2015-2-14 10:19:35
 
你说的太对了,所以NXP直接不搞CCM的SR了,CCM你要在哪个时间去让MOS开通,好难捉到那个点啊
dxsmail
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  • 2015-2-2 17:04:51
 
高手过招。都是在烧钱。。。。
qhsz
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  • 2015-2-4 16:32:07
 
能让大家看到这么多好的东西,带动电源的发展,感谢台达,谢谢CCTV ,MTV。
正正
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  • 2015-2-14 10:17:40
 
请问MP6901做CCM SR成功了吗? PDF上面说是可以,真正要做时还是炸一堆呢?
qhsz
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  • 2015-3-2 23:16:45
 
NE1102 NE1106 NE1118搭配MP6901和SP6018出了大多货,没听过炸机的。
MP6901与SP6018是牺牲效率来换CCM同步的稳定,考虑控制原理,没有最大化发挥CCM同步的优势。但相比QR在,在低压的效率,还是会高一些。
新能微集成芯片把CCM同步效率的优势体现出来,3A以上电流,随便整就是92%+的效率。
joe813
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  • 2015-2-27 16:20:16
 
学习到了。希望楼主以后多发新东西
xd285070
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  • 2015-3-4 20:52:01
 
可以申请样品不?
可以的话,我画个板子,全程直播
qhsz
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  • 2015-3-20 09:49:59
 
这种芯片,现阶段在中国只考虑选择大概3家左右公司先合作;
后面再慢慢看;
Finepower_river
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本网技师
  • 2015-3-8 20:39:53
 
能看到各家都展示自己的想法和技术都在ACDC市场上也不错,大家一起做大市场。

qhsz
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  • 2015-3-27 11:03:45
 
电源市场依靠旧有的SO-23芯片杀价格,只有死路一条;
只有创新才能带动业界的发展;
这个芯片估计定价为0.5USD左右;
5V 10A,变压器同步MOS等参数一样,低压90Vac来看,实测相比SP6018 MP6901,效率提高了接近2%;
qhsz
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高级工程师
  • 2015-3-27 11:27:05
 
有人问变压器MOS参数一样,与NXP和Onsemi类似的QR芯片,在90Vac的效率差异多少,实际结果是差异接近4%。
LSM19881314520
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  • 2015-4-1 21:31:53
 
楼主有方案提供吗
5V8A的USB充电器方案
qhsz
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高级工程师
  • 2015-4-2 10:57:12
 
现在我们一般推广的是NE1118C搭配SP6018或MP6901做的,平均效率91+%;
用NE62XX集成芯片,这个效率能做到93%;
qhsz
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  • 2015-4-2 11:28:47
 
如果电源公司太小,可能不会提供芯片的。
LSM19881314520
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  • 2015-4-6 12:46:02
 
楼主有NE1118C与SP6018的资料没有,正想用它做5V8A 的充电器方案,不知道可行不可行,有的话请发我给我,谢谢418624722@qq.com
nc965
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  • 2015-8-18 10:38:59
 
有点意思
THTTH1982
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  • 2015-10-22 20:52:44
  • 倒数10
 
那么先进的东西。市场上的(国内)电源12V的好像大多数都在82-86中抖动。12V1A的2A的卖价。还不够一包烟钱。怎么卖。国内垃圾货太多太多了。买的人更多更多。
cuncaosheng
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  • 2016-4-11 09:42:32
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现在这芯片如何了?
zhuhuajun9640
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  • 2016-5-25 17:16:38
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换力林科技的马甲了!
kafur
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  • 2016-9-29 15:27:42
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倒闭啦?
cmg
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  • 2016-9-29 15:36:41
  • 倒数6
 
我也想知道结果如何了?这都一年多了没消息,倒闭了?
cmg
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  • 2016-9-29 15:43:58
  • 倒数5
 
这个赵工好像从去年11月份后就再也没出现过了,是不是公司也关门了?
荨麻草
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  • 2016-9-29 16:49:05
  • 倒数4
 
http://bbs.21dianyuan.com/forum. ... p;page=2#pid1008534
193/195楼,根据powerexprt的说法,貌似关门了
荨麻草
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  • 2016-9-29 16:49:05
  • 倒数3
 
http://bbs.21dianyuan.com/forum. ... p;page=2#pid1008534
193/195楼,根据powerexprt的说法,貌似关门了
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  • 2016-9-29 17:14:46
  • 倒数2
 
不知qhsz看了有何感想?
lizlk
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一声叹息!从一开始就注定了这样的结局!
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