適配器到多口桌面全覆蓋，南芯科技 ZVS 全集成控制器一文看懂！

前言

近年來，USB-PD 和多口快充市場對小體積、高功率密度的需求持續(xù)攀升，推動了以氮化鎵（GaN）器件和更高開關頻率為核心的電源架構快速演進。傳統(tǒng)硬開關在高頻下帶來明顯的開關損耗、尖峰與 EMI，而被動 QR 雖能降低開通損耗，但易發(fā)生谷跳且難以在寬輸入/負載范圍內持續(xù)維持近 ZVS，限制了進一步升頻與縮小磁件的空間。

而支持 ZVS 的 QR 控制器通過強制諧振、主動夾鉗或自適應谷值跟蹤實現(xiàn)把“軟開關”效果工程化，能在更寬工況下降低損耗與振鈴、提高效率并減小磁性元件和 EMI 負擔；對追求高功率密度與快速落地 GaN 方案的工程團隊，這類器件能夠有效降低設計復雜度并提升產品競爭力。

南芯科技已推出多款支持 ZVS 的全集成控制器及配套參考設計，覆蓋適配器與多口桌面等主流場景，接下來充電頭網將詳細介紹一下這些產品。

南芯SC3107C

SC3107C芯片采用南芯科技自研的全集成高壓隔離封裝，內置了原邊控制器，氮化鎵功率管，高速隔離數字通訊模塊SC-PQLINK?，同步整流控制器和協(xié)議芯片。實現(xiàn)了用一顆芯片替代傳統(tǒng)方案中的五顆芯片。

該芯片的高集成度大幅度減少充電器外圍元件數量，具備開發(fā)周期短，產品性價比高的優(yōu)勢。芯片內置的高速數字隔離通信模塊SC-PQLINK?，不僅帶來比光耦更高的系統(tǒng)可靠性，同時還實現(xiàn)了次級控制。芯片利用次級控制優(yōu)勢實現(xiàn)了原邊軟開關和主動式同步整流，提升了電源的整體效率，并降低散熱要求。

此外，芯片內部集成了協(xié)議功能，支持UFCS融合快充，PD快充以及多種主流私有定制協(xié)議。芯片內部還集成了軟啟動，供電過壓保護，逐周期電流限制，輸入欠壓保護，輸出過壓保護，輸出過電流保護和輸出短路保護等多種功能和保護，為快充電源的穩(wěn)定和安全保駕護航。

應用案例：

1、拆解報告：綠聯(lián)65W氮化鎵快充充電器

2、拆解報告：圖拉斯35W小冰塊PRO充電器

南芯SC1875

南芯科技SC1875，這是一款高性能多模式反激式PWM轉換器，采用SSOP38封裝，創(chuàng)新性地將GaN開關管、初級控制器、次級控制器及協(xié)議控制器集成于單芯片中。該器件通過專利的PQLINK隔離技術取代傳統(tǒng)光耦，實現(xiàn)次級側調節(jié)，顯著簡化便攜設備電源方案的設計與生產流程。

SC1875具備自適應開關頻率折返功能，可在全負載范圍內實現(xiàn)高效轉換：在高輸入電壓滿負載時，采用同步整流零電壓開關（SR-ZVS）技術提升能效；在低輸入電壓滿負載時，通過連續(xù)導通模式/準諧振（CCM/QR）混合模式優(yōu)化效率；空載狀態(tài)下則自動切換至突發(fā)模式以降低功耗。器件內置完備保護機制，可有效防止異常工況下的電路損壞。此外，其特有的頻率抖動技術和智能驅動功能可顯著抑制噪聲干擾，優(yōu)化電磁兼容（EMI）性能。

應用案例：

1、拆解報告：榮耀100W USB-C氮化鎵快充充電器

南芯科技 SIMO 方案

南芯科技 SIMO 方案通過單級拓撲替代傳統(tǒng)兩級架構，首次在隔離場景下實現(xiàn)“單變壓器多路輸出”，省去次級DC-DC控制器、電感及光耦等外圍器件，系統(tǒng)BOM精簡至僅需一顆主控芯片和協(xié)議芯片，整體體積較傳統(tǒng)方案縮小30%，單口方案已達2.23?W/cm3，多口方案亦保持1.92?W/cm3，與市面上最小體積方案相比，整體尺寸縮減逾30%。

該方案在單口輸出90?W工況下，效率可達92.3%，峰值效率更可突破94%；雙口輸出時，在低壓90?V輸入下分別輸出45W與20W，整體效率依然保持在91%以上，高壓230?V輸入場景下，效率優(yōu)勢更為明顯，可超93%。更值得關注的是，憑借深度優(yōu)化的控制邏輯與創(chuàng)新電路設計，該方案待機功耗低于43?mW，輕松滿足即將于2025年實施的中國國家一級能效標準及美國DOE第七級能效要求。

同時該方案引入了“偽連續(xù)模式”，通過在續(xù)流末端維持一個持續(xù)的非零負電流，實現(xiàn)了初級側零電壓開通（ZVS）的高效控制，并有效抑制了傳統(tǒng)DCM模式下的續(xù)流環(huán)振問題，同時優(yōu)化了EMI性能和降低了同步整流器件的應力，從而在保證雙輸出系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，提升了全范圍初級開關效率并降低了系統(tǒng)成本。

1、單級拓撲顛覆多口快充！南芯 SIMO 方案甩掉降壓級，體積直縮 30%

充電頭網總結

南芯科技圍繞“近/準 ZVS”的工程化實現(xiàn)，形成了從全集成單芯片控制器到單級隔離多路輸出（SIMO）的完整組合，覆蓋單口適配器與多口桌面等主流場景。通過自適應谷值控制、主動諧振/夾鉗與高速隔離通信等手段，兼顧高頻高效與低 EMI，在縮小磁件與精簡 BOM 的同時，縮短了開發(fā)周期并提升了功率密度與一致性表現(xiàn)。

當前 ZVS 能力下沉到量產級控制器與參考方案，使 GaN 的高頻優(yōu)勢可復制、可規(guī)模化，降低了 OEM/ODM 進入高密度多口快充的門檻。單級 SIMO 正在重塑系統(tǒng)分割方式，進一步釋放體積與成本空間，并為即將更嚴的中美能效法規(guī)提供技術路徑。隨著數字化控制、軟硬件協(xié)同與建模工具成熟，這類方案的可擴展性將延伸到更高功率、更復雜口數與更嚴苛的合規(guī)邊界，成為快充產品迭代的關鍵底座。