高功率、多協(xié)議，南芯科技車載充電芯片家族又添兩大產(chǎn)品

近日，南芯科技同步推出兩款重磅車載充電芯片——全集成 USB PD 解決方案的高功率升降壓轉(zhuǎn)換器 SC87550Q/SC87580Q，以及支持私有充電協(xié)議的 Type-C/PD 快充控制器 SC2166Q。這兩款產(chǎn)品聚焦當(dāng)前車充速度慢、兼容性差等痛點(diǎn)，大幅提升車充的功率與效率，同時(shí)可支持更多充電協(xié)議及手機(jī)、平板、筆電等多樣化的終端應(yīng)用，為車載充電系統(tǒng)注入更強(qiáng)動(dòng)力。目前，南芯科技在車載充電領(lǐng)域提供豐富的產(chǎn)品組合，在支持客戶不同需求的基礎(chǔ)上，持續(xù)通過(guò)前瞻性的產(chǎn)品布局引領(lǐng)車充市場(chǎng)。

聚焦行業(yè)痛點(diǎn)，提升車充體驗(yàn)

與高速發(fā)展的手機(jī)快充市場(chǎng)相比，目前的車充仍然面臨著充電效率低的難題，同樣的終端設(shè)備在車內(nèi)的充電速度有明顯下降，影響用戶的使用體驗(yàn)。一方面，目前車載有線充系統(tǒng)本身的功率有限，與動(dòng)輒百瓦以上的手機(jī)快充仍有差距；另一方面，車充系統(tǒng)的協(xié)議兼容性較差，通常僅支持單一主流快充協(xié)議，難以發(fā)揮部分終端設(shè)備私有協(xié)議的充電效率優(yōu)勢(shì)。

基于以上洞察，南芯科技雙管齊下，在原有車載充電芯片家族的基礎(chǔ)上，從高功率和私有協(xié)議兼容性兩個(gè)角度升級(jí)迭代產(chǎn)品，提升車充效率與體驗(yàn)，推動(dòng)車載快充市場(chǎng)發(fā)展。

高功率單芯片集成方案，讓車充更快一點(diǎn)

SC87550Q/SC87580Q 是集成四顆 MOSFET 和 USB PD 控制器的升降壓轉(zhuǎn)換器，采用 22 引腳 4mm*5mm 可潤(rùn)濕側(cè)翼 QFN 封裝，擁有 4.5V-36V 寬輸入電壓范圍，可輸出 3.3V-22.5V 電壓，并支持最高 5A 的連續(xù)輸出電流。SC87550Q 和 SC87580Q 單芯片最高可支持 60W 和 100W 的充電功率，且 SC87550Q 無(wú)需外置 MOSFET，節(jié)省系統(tǒng) BOM 成本，完美適配高功率車載快充應(yīng)用。

芯片采用電流模式控制，擁有更快的瞬態(tài)響應(yīng)和更好的環(huán)路穩(wěn)定性。以 SC87550Q 為例，其峰值效率最高可達(dá) 97% 以上，滿載環(huán)境下表面峰值溫度可低至 62.7℃。

SC87550Q 效率曲線

左：SC87550Q 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)（輸入電壓 12V，輸出電流壓擺率 0.1A/μs；輸出電壓 20V，輸出電流 0-5A-0），右：SC87550Q 線路瞬態(tài)響應(yīng)（輸入電壓 9V-18V，步長(zhǎng) 30mV/μs；輸出電壓 20V，輸出電流 3A）

*測(cè)試條件：FPWM 模式，無(wú)展頻和線路損耗補(bǔ)償，F(xiàn)SW=420kHz，RSENSE=5mΩ

SC87550Q/SC87580Q 兼容可編程電源功能，支持多種主流充電協(xié)議，包括 USB PD3.1、QC2.0/QC3.0、華為 FCP、BC1.2、3A Divider Mode 等，為用戶帶去 All-in-one 通用協(xié)議支持。

在安全性上，這兩顆芯片提供全方位的保護(hù)機(jī)制，包括輸入過(guò)壓保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、逐周期電流限制、DP/DM/CCx 短路到電池和短路到輸出保護(hù)、輸出短路保護(hù)、平均輸出電流限制和熱關(guān)斷保護(hù)。當(dāng)電池電壓較低或溫度較高時(shí)，還能自動(dòng)降低輸出功率，保證系統(tǒng)安全。SC87550Q 的電源管理狀態(tài)機(jī)如下圖所示：

SC87550Q可編程電源管理狀態(tài)機(jī)

針對(duì)多口車充應(yīng)用，兩顆同型號(hào)芯片可以通過(guò)并聯(lián)的形式應(yīng)用于雙 PD 端口，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)總能量的智能化分布。

用兩顆SC87550Q實(shí)現(xiàn)雙PD端口的兩種典型電路

支持私有協(xié)議，告別車充難兼容時(shí)代

SC2166Q 是一款車規(guī)級(jí) Type-C/PD 和 DPDM 快充控制器，內(nèi)部集成反饋補(bǔ)償，兼容最新的 Type-C、PD3.1、SCP 和 UFCS 協(xié)議，同時(shí)可通過(guò) DPDM 接口支持高壓快充私有協(xié)議。

SC2166Q 基于高度集成化的設(shè)計(jì)，采用 24 引腳 4mm*4mm QFN 封裝，集成物理層、電壓和電流傳感、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器、門驅(qū)動(dòng)、接口、保護(hù)電路等多種元件，最大限度減少外部組件，為車充應(yīng)用提供高性價(jià)比的解決方案。

SC2166Q典型應(yīng)用框圖

SC2166Q 同樣支持多樣化的保護(hù)機(jī)制、包括過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、DPDM 過(guò)壓保護(hù)、CC 過(guò)壓保護(hù)、VCONN 過(guò)壓保護(hù)、VCONN 過(guò)流保護(hù)和 VCONN 短路保護(hù)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

南芯科技車規(guī)級(jí)產(chǎn)品家族

南芯科技汽車解決方案面向未來(lái)綠色和智能的出行方式，涵蓋車載充電、智能座艙、智能駕駛和車身控制等應(yīng)用，致力于為客戶推出一站式芯片解決方案。我們?cè)诳蛻粞邪l(fā)場(chǎng)景，基于客戶應(yīng)用不斷進(jìn)行定制設(shè)計(jì)迭代，幫助客戶在汽車核心應(yīng)用領(lǐng)域更快地設(shè)計(jì)出效率更高、集成度更高、安全性更高的產(chǎn)品。

*本文中圖表數(shù)據(jù)為理論值，均來(lái)自南芯內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室，于特定測(cè)試環(huán)境下所得（請(qǐng)見(jiàn)各項(xiàng)具體說(shuō)明），實(shí)際使用中可能因產(chǎn)品個(gè)體差異、軟件版本、使用條件和環(huán)境因素不同略有不同，請(qǐng)以實(shí)際使用的情況為準(zhǔn)。