提前布局融合快充市場,南芯高壓電荷泵快充芯片SC8546問世,兼容UFCS
前言
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202206/435654.htm自2019年南芯推出壓電荷泵IC——SC8551之后,南芯乘勝追擊,推出集成多種快充協(xié)議的SC854x系列、超高壓4:2電荷泵快充SC8571、以及各種不同拓撲架構的電荷泵產(chǎn)品,奠定了南芯在國產(chǎn)電荷泵IC領域的領先地位,一躍成為電荷泵領域的佼佼者。
近期,南芯再次推出兼容UFCS(融合快充標準)的單芯片40W高壓電荷泵充電產(chǎn)品——SC8546,力求保持國產(chǎn)同類產(chǎn)品中的領先地位。
SC8546介紹
電荷泵是一種無電感式 DC-DC 轉換器,利用電容作為儲能元件來進行電壓電流的變換,半壓電荷泵可以實現(xiàn)輸出電壓減半、輸出電流加倍,同時轉換效率可以達到97%以上,遠高于普通的充電IC,從而很好地解決了高壓快充時充電IC發(fā)熱的問題。此外,由于電荷泵可以實現(xiàn)輸入電流是輸出電流的一半,所以相對于低壓直充方案,線材和接口的成本可以大大降低。
SC8546是南芯針對手機快充市場最新推出的40W高壓電荷泵快充IC,采用36pin的CSP封裝。在集成多種快充協(xié)議的基礎上,兼容了UFCS快充規(guī)范,解決目前市面上快充標準復雜多變、互不兼容的問題,同時也對提升用戶使用體驗和節(jié)能環(huán)保起到積極的推動作用。
上圖為SC8546的典型應用框圖,SC8546支持2:1電荷泵模式和1:1直充模式,完美兼容10V適配器和5V適配器。不僅如此,為適配未來手機處理器的GPIO朝著更低電壓發(fā)展的方向,SC8546率先兼容1.2V/1.8V兩種GPIO電壓等級,使得客戶可以從容應對處理器的更新迭代。
上圖為SC8546工作在電荷泵模式下的效率曲線,憑借優(yōu)異的設計能力,SC8546實現(xiàn)了業(yè)界領先的98.33%峰值效率。
上圖為SC8546工作在bypass模式下的效率曲線,在單顆輸出6A的大功率負載條件下依然保持超過97%的效率指標。
上圖為SC8546工作在2:1電荷泵模式下的溫升測試圖,測試條件VBAT=4.4V,IBAT=8A,環(huán)境溫度約為25℃。從圖中可以看出SC8546表面溫度為55.8℃,溫升30.8℃,表現(xiàn)優(yōu)秀。
上圖為SC8546工作在1:1直充模式下的溫升測試圖,測試條件VBAT=4.4V,IBAT=6A,環(huán)境溫度約為25℃。從圖中可以看出SC8546表面溫度為46.1℃,溫升21.1℃,表現(xiàn)優(yōu)秀。
SC8546內(nèi)部集成多達16重安全防護措施和7路12-bit ADC,為用戶的充電安全保駕護航。不僅如此,SC8546還支持獨特的輸入輸出電壓壓差檢測保護,實現(xiàn)百ns級別的快速響應時間,輕松應對輸入電容短路/飛電容短路/輸出電容短路等各種異常場景。
關于UFCS
如果你擁有多個品牌的產(chǎn)品,就會發(fā)現(xiàn),你同時也擁有了一大堆不同的充電器,各不相容,“一個鑰匙只能開一個鎖”的情況繁雜又無奈。
其實,快充產(chǎn)業(yè)長期存在協(xié)議不兼容的問題,尤其在各大手機品牌之間,快充協(xié)議眾多,互不兼容,不同品牌的手機和充電器之間往往只能實現(xiàn)基本的小功率充電。這不僅嚴重影響了用戶快充使用體驗,造成資源浪費;也大大增加了產(chǎn)業(yè)鏈上下游研發(fā)風險與成本。
2021年5月,電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布融合快充標準《移動終端融合快速充電技術規(guī)范》。該規(guī)范重在解決互配快充不兼容的問題,促進廠商快充技術在行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有終端的互通使用,同時指導和規(guī)范設備制造商的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn),為終端使用者創(chuàng)造快速、安全、兼容的充電使用環(huán)境。
同年12月24日,廣東省終端快充行業(yè)協(xié)會成立,推出融合快速充電技術規(guī)范 UFCS,全稱Universal Fast Charging Specification,由綠色能源工作組主導,信通院、華為、OPPO、vivo、小米牽頭,并得到包括榮耀、南芯在內(nèi)的多個終端廠家和芯片廠家的鼎力支持。
UFCS快充規(guī)范采用連續(xù)調(diào)節(jié)模式,輸出電壓分為5V、10V、20V、30V四個可編程的檔位(類似 PD3.0的 PPS Programmable Power Supply 調(diào)壓),其中5V電壓檔位的可編程電壓范圍是3.4V-5.5V、10V電壓檔位的可編程電壓范圍是5.5V-12V、20V電壓檔位的可編程電壓范圍是12V-21V、30V電壓電壓的可編程電壓范圍是21V-36V。定義的最大輸出功率能到達200W以上。
UFCS快充規(guī)范旨在改變“基于DP/DM的”充電協(xié)議互不兼容的局面,并成為快充行業(yè)通用的快充標準,實現(xiàn)快充市場大一統(tǒng)。
充電頭網(wǎng)總結
隨著UFCS、USB PD 及DPDM快充技術的快速發(fā)展,快充技術早已進入到大眾生活中,多口快充已成為引領快充技術的風向標。南芯作為終端快充協(xié)會首批高級會員,也是融合快充生態(tài)的積極推動者。目前,南芯已為融合快充生態(tài)開發(fā)了手機超級快充電荷泵芯片、充電器快充協(xié)議芯片等。
南芯半導體,是一家專注于電源和電池管理的高性能國產(chǎn)半導體設計公司,擁有Charge pump、DCDC、ACDC、有線充電、無線充電、快充協(xié)議、鋰電保護等多條產(chǎn)品線,基于自主研發(fā)的升降壓充電、電荷泵和GaN直驅等核心技術,推出了多款明星產(chǎn)品,得到業(yè)內(nèi)廣泛認可。
南芯能夠提供從AC到電池的端到端快充完整解決方案,產(chǎn)品覆蓋10W到200W整個范圍。其中電荷泵大功率快充系列產(chǎn)品率先打破國外壟斷,通過了國內(nèi)多個知名品牌手機廠家的嚴苛認證,并已實現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定量產(chǎn);DC/DC類產(chǎn)品在工業(yè)類市場取得了豐碩的成績;無線/有線充電類產(chǎn)品也已經(jīng)通過車規(guī)認證,打入國產(chǎn)汽車前裝市場。
南芯擁有強大的研發(fā)及系統(tǒng)團隊、獨立的品質管控團隊、以及貼近客戶的銷售和支持團隊,為高質量的產(chǎn)品開發(fā)設計保駕護航。南芯也得到了上下游產(chǎn)業(yè)鏈與資本的廣泛認可與支持:上海集成電路產(chǎn)業(yè)基金、聚源、紅杉、oppo、小米、vivo等紛紛入股成為股東,助力公司持續(xù)、快速成長以及可靠的供貨保證。
南芯產(chǎn)品已在榮耀、OPPO、vivo、小米、聯(lián)想、三星、大疆、Anker、紫米等國內(nèi)外知名品牌的產(chǎn)品中頻頻亮相,并助力多款產(chǎn)品入駐Apple Store,證明了南芯產(chǎn)品在性能、品質和成本等方面的諸多優(yōu)勢。南芯秉承不斷提高,不停創(chuàng)新的企業(yè)文化,致力于為客戶提供高性能、高品質與高經(jīng)濟效益的系統(tǒng)解決方案。
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