1.12V 6A Gleichstromausgang (einfach umzusetzen): Erfordert nur eine "einseitige stabile Stromversorgung"
Kein komplexes Design erforderlich – Kernbedingungen wie folgt:
Einfache „AC-DC-Gleichrichtung + Buck-Topologie“ in Kombination mit etablierten Festausgangschips (z. B. LM2596, XL4015). Die Chips integrieren Konstantspannungs-/Konstantstromsteuerung (CV/CC) und liefern direkt 12V/6A.
Komponentenspezifikationen:
Leistungskomponenten: Diode (Spannungsfestigkeit ≥20V, Strom ≥10A), MOSFET (Durchlasswiderstand Rds(on) ≤50mΩ) – ausreichend für einen Leistungsspielraum von 72W;
Filterkomponenten: Elektrolytkondensator (Kapazität ≥1000μF, Spannungsfestigkeit ≥25V), Spule (Sättigungsstrom ≥8A) – gewährleisten Ausgangsripple ≤100mV (erfüllt Anforderungen von Gleichstromgeräten).
Schutzfunktionen: In Reihe geschaltete Sicherung (8A), Überspannungserkennungschip (z. B. TL431), Kurzschlussschutzschaltung (Schaltung durch Stromrückkopplung abschalten) – Rückwärtsstromschutz nicht erforderlich.
Kosten und Reife: Ausgereiftes Konzept, Kernchip-Preis ≤5 CNY, niedrige Gesamt-BOM-Kosten, hohe Serienausbeute (≥99%) – geeignet für universelle Stromversorgungen (z. B. Router-Netzteile, Kleingeräte-Adapter).
2.60W bidirektionales Interface (schwierig umzusetzen): Erfordert "bidirektionale Umschaltung + Protokollanpassung + Hochpräzisionssteuerung"
Kernziel: Lösung von drei Schlüsselfragen: „Richtungserkennung, dynamische Steuerung und Protokollkompatibilität“. Detaillierte Bedingungen:
Topologie und Steuerarchitektur:
Notwendige Verwendung von „bidirektionaler LLC-Topologie“ oder „bidirektionaler Buck-Boost-Topologie“ für bidirektionale Stromfluss (Ladung: Port → Gerät; Entladung: Gerät → Port);
Spezieller bidirektionaler Controller (z. B. TI UCC28950, ST STM32G4-Serie) zur Echtzeit-Erfassung von Portspannung/Strom und dynamischen Umschaltung zwischen Lade- und Entladungsmodus.
Protokollunterstützung (Schlüsselforderung):
Für die Schnellladung (z. B. von Smartphones und Tablets) muss die Kompatibilität mit dem USB PD-Protokoll (Power Delivery 3.0/3.1) gewährleistet sein. Der Protokollchip (z. B. Cypress CYPD3177) kommuniziert mit externen Geräten, um die Ausgangsleistung abzustimmen (z. B. 5V/3A, 9V/3A, 15V/4A, 20V/3A) – so wird eine 0-60W-adaptive Leistung realisiert.
Komponentenspezifikationen (Hochleistungsanforderungen):
Leistungskomponenten: Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN)-MOSFETs (Rds(on) ≤10mΩ, Schaltfrequenz ≥1MHz) – senken bidirektionale Schaltverluste und gewährleisten Effizienz ≥90% (sonst Wärmeabfuhr nicht haltbar);
Steuerung und Kommunikation: MCU (z. B. ESP32, STM32) für Richtungserkennung und Modusumschaltung, Protokollchip für Leistungsabstimmung – beide erfordern Echtzeitkommunikation (I2C/SPI-Schnittstelle).
Schutz und Thermisches Design:
Schutzfunktionen: Bidirektionaler Überstromschutz (Abschaltung bei ≥8A), Polumkehrschutz (kein Ausgang bei falscher Polung), Überhitzungsschutz (Leistungsreduktion bei PCB-Temperatur ≥85℃), Überspannungsschutz (TVS-Diode ≥30V);
Thermisches Design:PCB-Kupferdicke 2oz, Kühlkörper für Schlüsselkomponenten (MOSFETs, Spulen), Lüfter für kleine Geräte (Geschwindigkeit ≥3000rpm) – verhindert Überhitzung bei Leistungsspitzen.
Kompatibilitätsanforderungen: Passung für 多种 Geräte (Laden: 5V-20V-Ladegeräte; Entladen: Smartphones, Tablets, Kleingeräte). Erforderliche USB-IF-Zertifizierung (für USB-Schnittstellen) – gewährleistet ununterbrochene Protokollkommunikation.
3.Anwendungsfall-Verifizierung: Warum ist das 60W bidirektionale Interface wenig verbreitet?
12V 6A Gleichstromausgang: Üblich in Router-Netzteilen, Autoladern, kleinen LED-Stromversorgungen. Ausgereifte Produkte ab wenigen Zehnern von CNY – niedrige technische Hürde;
60W bidirektionales Interface: Verwendet in Premium-Powerbanks (z. B. Anker bidirektionale Schnellladepowerbanks), Laptop-Adaptern (unterstützen „Laden + Rückwärtsversorgung“), Niedrigleistungs-Bidirektional-Schnittstellen in NEVs. Produktkosten in der Regel 2-3-mal höher als bei einseitigem Ausgang – stabile Serienproduktion nur bei Top-Marken möglich.
4.Zusammenfassung
12V 6A Gleichstromausgang: Kern ist „einseitige stabile Stromversorgung“ – basiert auf ausgereifter Buck-Topologie und Basiskomponenten. Niedrige Kosten, geringe Schwierigkeit – geeignet für festgelegte Versorgungszenarien von universellen elektronischen Geräten.
60W bidirektionales Interface: Kern ist „bidirektionale dynamische Anpassung“ – löst Topologieumschaltung, Protokollabstimmung und bidirektionalen Schutz. Hohe Kosten, hohe Schwierigkeit – geeignet für flexible Szenarien mit „Selbstladung + externer Geräteversorgung“ (z. B. Powerbanks, tragbare Geräte).
Design-Auswahl-Empfehlung: Bei ausschließlicher externer Versorgung bevorzugen Sie den 12V 6A Gleichstromausgang (niedrige Kosten, hohe Zuverlässigkeit). Bei Bedarf an gleichzeitiger „Selbstladung und externer Versorgung“ ist das 60W bidirektionale Konzept erforderlich – erfordert jedoch mehr Forschungs- und Entwicklungsressourcen für Kompatibilität und Stabilität.
