ハイパワー急速充電チャージポンプICの「キラー機能」
チャージポンプIC
インテリジェンスや多機能に向けた電子機器の開発に伴い、機器の消費電力が大幅に増加し、急速充電に対する市場の需要が高まっています。現在市販されている急速充電製品は、主に充電電流/電圧を上げることで充電電力を上げ、充電時間を短縮します。

高電力充電の基本は、バッテリー自体が高電力充電を受け入れることができるということです。 60W、90W、100Wなどの高電力方向への入力電力の継続的な開発に伴い、元々5Vであった入力電圧も10Vと20Vに向かって上昇し始めました。バッテリーの入力電圧が一致しないように上昇するとバッテリー充電電圧、入力電圧を下げる必要があります。充電電力が影響を受けないようにする場合は、高電力充電の要件を満たすために、バッテリー充電入力端子の前にチャージポンプ技術を追加する必要があります。 20V / 6A 120W入力電源を例にとると、バッテリーの前面に2セットのチャージポンプ回路を並列に接続することにより、入力電圧を50％削減し、入力電流を100％増加させることができます。 10V / 12Aの電圧と電流の変換を実現します。この追加により、バッテリーの充電電圧が低下するだけでなく、高電力のエネルギー入力も保証されます。現在、チャージポンプ技術は、Huawei、Xiaomi、Honorなどの国内第一線ブランドの製品に使用されています。その中で、チャージポンプチップ用のTI、ADI、NPXなどの国際的な主要メーカーに加えて、この分野の国内のナンシンおよびボルタチップも大量生産されており、最高のバッテリー充電効率を備えたいくつかのソリューションが導入されています99.2％に達する。

サウスチップセミコンダクター

南新は2019年に国内初の40W高圧充電ポンプ充電ICSC8551を発売し、高出力家電用急速充電市場に正式に参入しました。国内初の発売を機に、国内急速充電の足がかりを築きました。市場。

Nanxinの現在の製品ラインは、チャージポンプIC、PDプロトコル昇降圧PMIC、AMOLED制御IC、およびワイヤレス充電ICをカバーしています。マルチスレッドの開発により、自社製品の市場への浸透率が高まりました。最近では、アップル主導の携帯電話メーカーが環境保護の呼びかけに応え、付属の携帯電話充電器をキャンセルしました。充電器の市場需要は急増しています。国内の急速充電のリーダーとして、南新はそれ。

今年の9月、南新は、複数の充電プロトコルを統合したチャージポンプ充電ICSC8571を再びリリースしました。シングルチップアプリケーションの場合、最大120Wの充電要件を満たすことができます。

SC8571は、高効率、マルチモード、急速充電を特徴とする超高電圧4：2チャージポンプICであるNanxinの第2世代チャージポンプ技術を採用しています。主にデュアルシリーズバッテリセルのソリューションで使用されます。120W以下の電力のアプリケーションでは、1つのSC8571のみが必要です。 120Wから160Wのアプリケーションでは、2つのSC8571並列ソリューションを使用できます。 3つの並列接続により、最大200Wの充電電力を実現できます。
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4：チャージポンプモードでの2つの充電効率曲線出典：Southchip Semiconductor

上の図は、電流の関数としての動作電圧が10Vの4：2チャージポンプモードでのSC8571 ICの充電効率曲線を示しています（水平は電流値を表し、垂直は効率を表します）。上の図から、チップの最大動作電流は12A、最大出力電力は120Wであることが直感的にわかります。3Aでは、充電効率は98.65％のピーク値に達します。動作電流の条件下で8Aの場合でも、充電効率は98％以上に保つことができます。
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2：2直接充電モードでの充電効率曲線出典：Southchip Semiconductor

上の図は、2：2直接充電モードでのSC8571 ICの充電効率曲線を示しています。出力電流が1A〜6Aで7Aに近い場合、充電効率は99％以上で安定して維持できます。 1A状態では、充電効率は約99.7％のピークに達します。

SC8571の4：2チャージポンプモードと直列に接続された2つのバッテリーは、最大の充電電力と最高の充電効率を備えた高電力急速充電ソリューションの1つです。

ボーダフォンセミコンダクター

Volta Semiconductorは、今年7月にデュアルセル4：2急速充電用の最初の国内チャージポンプチップNU2205をリリースしました。チャージポンプチップの最大充電電力は120Wに増加し、100ワット未満の従来の単一セル充電電力を破りました。同時に、Vodafone Semiconductorは、より多くのアプリケーションシナリオのニーズを満たすために、充電電力を継続的に増やしています。

充電には高効率が非常に重要です。この目的のために、ボーダフォンセミコンダクターは、NU2205チップの内部および統合FETを最適化して、動作周波数を高め、高効率を実現します。さらに、充電モードは、バッテリーの充電状態と温度に応じて調整できるため、スイッチング損失を減らし、システムの発熱を減らし、充電プロセスの安全性を確保できます。

出典：Vodafone Semiconductor

NU2205には、4：2チャージポンプと通常の直接充電の2つの動作モードがあります。上の写真は、4：2動作モードでの電流変化によるNU2205の効率変化曲線を示しています。効率曲線から、このモードでは充電効率が98.2％に達し、充電電流が10A高くなることがわかります。このモードでは、チャージポンプは出力電圧を入力電圧の半分に下げ、電流を増やすことで一定の充電電力を保証します。このモードでは、充電ケーブルの伝送電流が減少するだけでなく、大電流に遭遇したときに充電ケーブルが熱くなりやすいという問題も軽減されます。通常の直接充電2：2モードでは、NU2205の最高の充電効率は99.2％に達する可能性があります。

Volta Semiconductorによると、NU2205はチャージポンプチップを並列接続することで充電電力を増やすことができ、3つのチップを並列に接続することで充電電力を200W以上に増やすことができます。