Technologies

News information

고전력 급속 충전 충전 펌프 IC 뒤에 숨겨진 "킬러 기능"

출시일 : 2021. 11. 29.

고전력 급속 충전 충전 펌프 IC 뒤에 숨겨진 "킬러 기능"
차지 펌프 IC
지능화 및 다기능화를 위한 전자 장비의 발달로 장비의 소비 전력이 크게 증가하고 급속 충전에 대한 시장의 요구가 더 강해지고 있습니다. 현재 시중에 나와 있는 급속 충전 제품은 주로 충전 전류/전압을 높여 충전 전력을 높이고 충전 시간을 단축시킨다.

고전력 충전의 기본은 배터리 자체가 고전력 충전을 수용할 수 있다는 것입니다. 입력 전원이 60W, 90W, 100W 등 고출력 방향으로 계속 발전하면서 원래 5V에 불과했던 입력 전압도 10V와 20V로 증가하기 시작했다. 배터리 충전 전압, 입력 전압을 낮추어야 합니다. 충전 전원이 영향을 받지 않도록 하려면 배터리 충전 입력 단자 앞에 차지 펌프 기술을 추가하여 고전력 충전 요구 사항을 충족해야 합니다. 20V/6A 120W 입력 전원 공급 장치를 예로 들어 배터리 전면에 두 세트의 차지 펌프 회로를 병렬로 연결하면 입력 전압은 50% 감소하고 입력 전류는 100% 증가할 수 있습니다. 10V/12A 전압 및 전류 변환 구현 추가 배터리의 충전 전압을 낮출 뿐만 아니라 고전력 에너지 입력을 보장합니다. 현재 차지펌프 기술은 화웨이, 샤오미, 아너 등 국내 일류 브랜드 제품에 사용되고 있다. 그 중 TI, ADI, NPX 등 차지펌프 칩용 해외 메이저 제조사 외에도 이 분야의 국내 Nanxin, Volta 칩도 양산되고 있으며, 배터리 충전 효율이 가장 높은 여러 솔루션이 소개되고 있다. 99.2.%에 도달했습니다.

사우스칩 반도체

2019년, Nanxin은 국내 최초의 40W 고전압 충전 펌프 충전 IC SC8551을 출시하여 공식적으로 고전력 소비자 전자 급속 충전 시장에 진출했습니다.국내 최초 출시의 이점으로 국내 급속 충전에 빠르게 발판을 마련했습니다. 시장.

Nanxin의 현재 제품 라인은 차지 펌프 IC, PD 프로토콜 벅-부스트 PMIC, AMOLED 제어 IC 및 무선 충전 IC를 포함합니다. 멀티스레딩의 발달로 자체 제품의 시장 침투율이 높아졌습니다. 요즘 애플이 주도하는 휴대폰 제조사들이 환경보호에 대한 요구에 부응하고 함께 제공되는 휴대폰 충전기를 취소하는 등 충전기에 대한 시장 수요가 급증하고 있다. 그것.

올해 9월 Nanxin은 여러 충전 프로토콜을 통합한 충전 펌프 충전 IC SC8571을 다시 출시했으며 단일 칩 애플리케이션의 경우 최대 120W의 충전 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

SC8571은 고효율, 다중 모드 및 고속 충전을 특징으로 하는 초고전압 4:2 차지 펌프 IC인 Nanxin의 2세대 차지 펌프 기술을 채택합니다. 주로 듀얼 시리즈 배터리 셀 솔루션에 사용되며 120W 이하의 전력을 사용하는 경우 SC8571 하나만 있으면 됩니다. 120W ~ 160W 애플리케이션에서는 두 개의 SC8571 병렬 솔루션을 사용할 수 있습니다. 3개의 병렬 연결로 최대 200W의 충전 전력을 얻을 수 있습니다.
1
4:2 차지 펌프 모드의 충전 효율 곡선 출처: Southchip Semiconductor

위 그림은 4:2 차지 펌프 모드에서 SC8571 IC의 충전 효율 곡선을 10V의 작동 전압을 전류의 함수로 나타낸 것입니다(수평은 전류 값, 수직은 효율을 나타냄). 위 그림에서 칩의 최고 동작 전류는 12A, 최대 출력은 120W임을 직관적으로 알 수 있으며, 3A에서 충전 효율은 98.65%의 피크 값에 도달한다. 8A의 충전 효율은 여전히 ​​98% 이상을 유지할 수 있습니다.
2
직접 충전 모드에서 2:2 충전 효율 곡선 출처: Southchip Semiconductor

위의 그림은 SC8571 IC의 2:2 직접 충전 모드에서 충전 효율 곡선을 나타낸 것으로, 출력 전류가 1A~6A, 7A에 가까울 때 99% 이상 안정적으로 충전 효율을 유지할 수 있다. 1A 상태에서 충전 효율은 약 99.7%의 피크에 도달합니다.

SC8571의 4:2 차지 펌프 모드와 직렬로 연결된 두 개의 배터리는 가장 큰 충전 전력과 가장 높은 충전 효율을 가진 고전력 급속 충전 솔루션 중 하나입니다.

보다폰반도체

볼타반도체는 올해 7월 듀얼셀 4:2 급속충전을 위한 국내 최초 차지펌프 칩 NU2205를 출시했다. 차지 펌프 칩의 최대 충전 전력이 120W로 증가하여 100와트 미만의 기존 단일 셀 충전 전력을 깨뜨렸습니다. 동시에 Vodafone Semiconductor는 더 많은 애플리케이션 시나리오의 요구 사항을 충족하기 위해 충전 전력을 지속적으로 증가시키고 있습니다.

충전을 위해서는 고효율이 매우 중요합니다. 이를 위해 Vodafone Semiconductor는 NU2205 칩의 내부 및 통합 FET를 최적화하여 작동 주파수를 높이고 고효율을 달성합니다. 또한 충전 모드를 배터리의 충전 상태 및 온도에 따라 조정하여 스위칭 손실을 줄이고 시스템의 발열을 줄이며 충전 프로세스의 안전을 보장할 수 있습니다.

출처: Vodafone Semiconductor

NU2205에는 4:2 차지 펌프와 일반 직접 충전의 두 가지 작동 모드가 있습니다.위 그림은 4:2 작동 모드에서 전류 변화에 따른 NU2205의 효율 변화 곡선을 보여줍니다. 효율 곡선을 통해 이 모드에서 충전 효율이 98.2%에 도달하고 충전 전류가 10A 더 높을 수 있음을 알 수 있습니다. 이 모드에서 차지 펌프는 출력 전압을 입력 전압의 절반으로 낮추고 전류를 증가시켜 일정한 충전 전력을 보장합니다. 이 모드에서는 충전 케이블의 전송 전류가 감소할 뿐만 아니라 고전류에 직면했을 때 충전 케이블이 열을 받기 쉬운 문제가 완화됩니다. 일반 직접 충전 2:2 모드에서 NU2205의 최고 충전 효율은 99.2%에 도달할 수 있습니다.

볼타반도체에 따르면 NU2205는 차지 펌프 칩을 병렬로 연결해 충전 전력을 높일 수 있으며, 병렬로 연결된 3개 칩의 충전 전력은 200W 이상으로 높일 수 있다.