在5月15日，充电头网举办了2024电动自行车新国标充电器技术线上研讨会，旨在探讨实施的众多新标准对电动自行车充电器行业的影响、技术创新及市场趋势。
在本次研讨会中，杰华特半导体张坤讲述了杰华特在电动自行车新国标背景下的一些解决方案。
主题包括两个部分，分别是电动自行车新国标的解析以及杰华特在新国标要求下对电动自行车的解决方案。
首先，关于新国标，大家可能已经了解，从2022年开始起草和发布，去年7月1日开始正式实施。今年7月1日将全面实施。
新国标的出台主要是由于电动自行车的电池充电接口不统一，容易出现接触不良等问题，甚至引发火灾。
从2023年7月1日起，未按照新国标生产和销售的相关产品将被要求停产和停止销售。
新国标适用于GB 1776标准的电动自行车充电器，包括铅酸电池和锂离子电池的充电器。但该标准电动自行车用充电器，不适用于电动自行车车载充电器、充电桩、电动摩托车和电动轻便摩托车的充电器。
新国标的主要安全技术要求包括：
电池反接时，电源无输出且无损坏，正确连接后正常工作。以前的充电器通过二极管防止电池反接。
输出短路保护要求短路15秒后撤除，重新上电后能正常工作，即使长期短路也不能损坏充电器。
风扇转动、单一失效等指标要求需符合国标要求。
这些要求确保电动自行车充电器的安全性和可靠性，减少事故风险。杰华特针对这些新要求，提出了符合标准的解决方案，确保产品质量和安全性。
还有一个主要的方式是统一现有的充电头。原先每个车厂的接头都不一样，规范性很差。新国标对两种电池（锂电池和铅酸电池）制定了不同的接头规范。锂电池的规范包括两个部分：一个是充电器端的接头，一个是锂电池端的接头。铅酸电池的规范也同样包括充电器端和电池端的接头。这样，充电头实现了统一的规划。
以上就是杰华特对新国标主要要求的解读。接下来是杰华特在新国标背景下对电动自行车的解决方案的介绍。
杰华特的产品路线图包括了在新国标电动自行车充电器上的一些方案。首先，针对锂电池，杰华特有两种方案：
JW15158I产品在55V2A不灌胶的情况下可以实现。
JW15158K在55V3A灌胶情况下可以实现。
这两种方案同样适用于铅酸电池。此外，对于铅酸电池，如果有风扇部分，杰华特新国标GaN方案也可以实现，并且性能会更好。
这些方案帮助大家快速实现新国标的要求，确保产品符合新的安全和技术标准。
杰华特主要推荐的方案是基于氮化镓（GaN）的无风扇解决方案。通过高效率和高频化的电路设计，去掉风扇和散热器，从而彻底解决风扇失效导致充电器失效的问题。
这种方案的优势在于效率高、体积小，并且去除了散热部件的规划和加工。在针对铅酸电池的高性价比需求时，杰华特也有一些带风扇的方案，例如JW15156X系列产品。这些产品利用GaN的高效特点，在风扇吹动时热度非常低。为了满足国际认证的要求，加入了PFC电路，例如JW1962XG系列产品，可以满足海外更高规格的应用需求。
这就是杰华特在电动自行车充电器方面的整体解决方案图。
针对4812电芯的新国标指标、无风扇方案。标准电压为高压段，中心电压为55V，电流为1.8A，效率要求为94.78%。
这是杰华特做的一个demo版原理图，展示了变压器的小型化设计，既降低成本，又防止了因震动损坏的问题。这些设计可以提高充电器的可靠性，特别是在电动自行车使用过程中，充电器常常会被挪动。
这是杰华特针对一些常用的方案做的一些优化设计，展示了其特性和简单的结构。
以上是温升和效率数据：在175V时效率为93.56%，在230V时满载效率可以达到94%。这种高效率的情况下进行了温升测试。例如，在50度环境温度下，线圈和芯片的温度都很低。
利用合封氮化镓（GaN）技术的高效率优势，去掉了风扇和散热片，从而彻底解决风扇失效导致充电器失效的问题。这款方案不仅效率高，体积小，还可以简化散热设计和降低加工成本。
针对这款方案，我们做了一次传导和辐射的模拟测试。传导方面，余量很大，而辐射方面，余量接近6GB。
根据标准7220的要求，采用了低成本带风扇的方式，也做了一些测试。提到的JW15158系列产品，电压更高，因为国家标准对电压有要求，这里采用的是非标的做法。
针对这个产品，杰华特也制作了原理图，并附上了报表。可以看到原理图更加简洁，主要包括四个二极管构成的整流桥和主控芯片JW15156F。通过将这个小卡插到一个小卡槽上，实现单面板的工艺。风扇可以通过单面板的设计来实现供电，同时有一些二极管整流和复原电路以支持风扇的供电。
以上为杰华特针对7220的带风扇的方案，首先PCB主板可以实现单面板的工艺。将JW15156F芯片放置在一个小卡上，因为风扇位于风口，当风扇运转时，可以将空气流动带到小卡上，从而将小卡的热量散出去。
如果去掉小卡后，散热片是不需要安装的，因为风扇的气流可以有效地散热。将芯片和周围器件制成小卡，利用GaN（氮化镓）的高效率和低发热特性，只需风扇吹一下，基本上无需额外的散热片。
其次，高频工作带来的好处是变压器的尺寸可以缩小，这样不仅可以减小PCB的尺寸，还可以降低变压器的成本。变压器过大时，在振动情况下，特别是单面板的附着力会受到影响。变压器尺寸缩小后，对变压器角位的附着力有改善的优势。
另外，归一化PCB板采用的器件都是兼容性设计的，实际上就是一个小卡。只需通过更换功率器件，就可以满足不同规格的充电器，如4842、6020、6032、7220等主流充电器的需求。这样一来，厂家可以极大地减少备货管理的复杂度。
简而言之，这就是一个万能的方案，只需更换小卡，就可以轻松实现不同的需求。只需要更改一些器件的规格，如变压器和功能器件，就可以实现不同规格的产品输出。
此外，我们还针对JW15156F等产品进行了一些效率数据的测试。由于功率较大，效率可能会略低一些，但是由于有风扇散热，温度基本上可以保持在较低水平，因此效率在92.2%左右。由于风扇散热，温度非常低。例如，在20度环境温度下的温度为65度，在50度环境温度下则为95度。变压器的线包温度在20度环境下为79度。
总体来看，合封GaN的QR方案可以有效提高效率，且在功率不太大的情况下可以去掉风扇和散热片。如果功率较大，通过风扇散热依然能维持低温，这样也提升了性价比。
总结而言，杰华特为电动自行车提供了一整套GaN解决方案，涵盖不同功率输出、不同电池类型（铅酸电池和锂电池）、以及是否需要海外认证的需求。解决方案包括不带散热片、灌胶和带风扇的多种形式。利用GaN技术，可以显著提高效率，减小变压器和充电器的尺寸。
以上就是杰华特针对新国标电动自行车充电器的解决方案。通过这些方案，杰华特能够为客户提供高效、可靠和性价比高的充电器产品。
充电头网总结
杰华特半导体公司为我们展示了其在新国标背景下的多种解决方案。通过深入解析新国标要求，杰华特不仅提供了符合安全技术标准的解决方案，还通过氮化镓（GaN）技术的应用，推动了电动自行车充电器向更高效、更小型化、更环保的方向发展。
杰华特的解决方案涵盖了锂电池和铅酸电池的充电器，提供了多种产品路线图，包括无风扇、灌胶和带风扇的方案，满足了不同功率输出和电池类型的需求。特别是基于GaN的无风扇解决方案，以其高效率和小型化设计，不仅解决了传统风扇失效的问题，还降低了加工成本，提高了产品的市场竞争力。
此外，杰华特还针对新国标指标进行了优化设计，通过demo版原理图和效率数据测试，证明了其方案的可靠性和高效性。无论是在高频工作带来的变压器尺寸缩小，还是在简化散热设计和降低加工成本方面，杰华特都展现出了其技术的先进性和对市场需求的深刻理解。