Technologies

News information

«Убийственная особенность» мощной ИС с быстрой зарядкой и зарядкой.

Выпуск на : 29 нояб. 2021 г.

«Убийственная особенность» мощной ИС с быстрой зарядкой и зарядкой.
ИС зарядного насоса
С развитием электронного оборудования в направлении интеллектуального и многофункционального, энергопотребление оборудования значительно увеличилось, а рыночный спрос на быструю зарядку стал сильнее. Современные продукты для быстрой зарядки, представленные на рынке, в основном увеличивают мощность зарядки и сокращают время зарядки за счет увеличения зарядного тока / напряжения.

Основа высокомощной зарядки заключается в том, что сама батарея может принимать мощную зарядку. С непрерывным увеличением входной мощности до 60 Вт, 90 Вт, 100 Вт и других направлений высокой мощности входное напряжение, которое изначально составляло всего 5 В, также начало увеличиваться до 10 В и 20 В. Когда входное напряжение батареи увеличивается, чтобы не соответствовать Напряжение зарядки аккумулятора, необходимо понизить входное напряжение. Если вы хотите, чтобы зарядная мощность не пострадала, вам необходимо добавить технологию зарядного насоса перед входным разъемом для зарядки аккумулятора, чтобы удовлетворить требованиям зарядки высокой мощности. В качестве примера возьмем входной источник питания 20 В / 6 А, 120 Вт. При параллельном подключении двух комплектов цепей накачки заряда на передней панели аккумулятора входное напряжение может быть уменьшено на 50%, а входной ток - увеличен на 100%, реализует преобразование напряжения и тока 10 В / 12 А. Это дополнение не только снижает зарядное напряжение аккумулятора, но также обеспечивает подачу большой мощности. В настоящее время технология подкачки заряда используется в продуктах отечественных брендов первой линии, таких как Huawei, Xiaomi и Honor. Среди них, помимо основных международных производителей, таких как TI, ADI и NPX для микросхем подкачки заряда, массовое производство отечественных микросхем Nanxin и Volta в этой области, и было представлено несколько решений с наивысшей эффективностью зарядки аккумуляторов. достигнув 99,2%.

Southchip Semiconductor

В 2019 году Nanxin выпустила первую отечественную микросхему SC8551 с высоковольтным зарядным насосом мощностью 40 Вт, которая официально вышла на рынок быстрой зарядки бытовой электроники высокой мощности. Благодаря первому запуску на внутреннем рынке она быстро закрепилась на рынке бытовой быстрой зарядки. рынок.

Текущая линейка продуктов Nanxin включает микросхемы подкачки заряда, повышающие PMIC для протокола PD, управляющие микросхемы AMOLED и микросхемы беспроводной зарядки. Развитие многопоточности увеличило проникновение собственных продуктов на рынок. В настоящее время производители мобильных телефонов под руководством Apple откликнулись на призыв к защите окружающей среды и отказались от зарядных устройств для мобильных телефонов, которые поставлялись с ними. Рыночный спрос на зарядные устройства резко вырос. Как отечественный лидер в области быстрой зарядки, Nanxin может получить огромные дивиденды от Это.

В сентябре этого года Nanxin снова выпустила микросхему SC8571 для зарядки с подкачивающим насосом, которая объединяет несколько протоколов зарядки. В случае однокристальных приложений она может удовлетворить требования к зарядке до 120 Вт.

SC8571 использует технологию накачки заряда второго поколения от Nanxin, которая представляет собой сверхвысоковольтную интегральную схему накачки заряда 4: 2, обеспечивающую высокую эффективность, многорежимность и быструю зарядку. Он в основном используется в решениях с двумя сериями аккумуляторных элементов.При мощности 120 Вт и ниже требуется только один SC8571. В приложениях мощностью от 120 до 160 Вт можно использовать два параллельных решения SC8571. При трех параллельном подключении можно достичь мощности зарядки до 200 Вт.
1
Кривая эффективности зарядки 4: 2 в режиме накачки заряда. Источник: Southchip Semiconductor.

На рисунке выше показана кривая эффективности зарядки микросхемы SC8571 в режиме накачки заряда 4: 2 с рабочим напряжением 10 В в зависимости от тока (по горизонтали показано значение тока, а по вертикали - эффективность). Из приведенного выше рисунка интуитивно видно, что максимальный рабочий ток микросхемы составляет 12 А, а максимальная выходная мощность - 120 Вт. При 3 А эффективность зарядки достигает пикового значения 98,65%. В условиях рабочего тока 8А, эффективность зарядки все еще может быть выше 98%.
2
2: 2 Кривая эффективности зарядки в режиме прямой зарядки. Источник: Southchip Semiconductor.

На приведенном выше рисунке показана кривая эффективности зарядки микросхемы SC8571 в режиме прямой зарядки 2: 2. Когда выходной ток составляет от 1 А до 6 А и близок к 7 А, эффективность зарядки может стабильно поддерживаться на уровне выше 99%. В состоянии 1А эффективность зарядки достигает пика около 99,7%.

Режим накачки заряда 4: 2 SC8571 и две батареи, соединенные последовательно, являются одним из мощных решений для быстрой зарядки с наибольшей мощностью зарядки и высочайшей эффективностью зарядки.

Vodafone Semiconductor

Volta Semiconductor выпустила первый отечественный чип накачки заряда NU2205 для двухэлементной быстрой зарядки 4: 2 в июле этого года. Максимальная мощность зарядки микросхемы подкачки заряда была увеличена до 120 Вт, что превосходит традиционную мощность зарядки одной ячейки, составляющую менее 100 Вт. В то же время Vodafone Semiconductor постоянно увеличивает мощность зарядки, чтобы удовлетворить потребности большего числа сценариев применения.

Для зарядки очень важна высокая эффективность. С этой целью Vodafone Semiconductor оптимизирует внутренние и интегрированные полевые транзисторы микросхемы NU2205 для увеличения рабочей частоты и достижения высокой эффективности. Кроме того, режим зарядки можно регулировать в соответствии с состоянием зарядки и температурой аккумулятора, чтобы снизить потери при переключении, уменьшить тепловыделение системы и обеспечить безопасность процесса зарядки.

Источник: Vodafone Semiconductor

NU2205 имеет два режима работы: насос заряда 4: 2 и обычный прямой заряд На приведенном выше рисунке показана кривая изменения КПД NU2205 при изменении тока в рабочем режиме 4: 2. По кривой КПД видно, что эффективность зарядки в этом режиме достигает 98,2%, а ток зарядки может быть на 10А больше. В этом режиме насос заряда снижает выходное напряжение до половины входного напряжения и гарантирует постоянную мощность заряда за счет увеличения тока. В этом режиме не только уменьшается ток передачи зарядного кабеля, но и устраняется проблема, связанная с тем, что зарядный кабель склонен к нагреванию при возникновении высоких токов. В обычном режиме прямой зарядки 2: 2 максимальная эффективность зарядки NU2205 может достигать 99,2%.

Согласно Volta Semiconductor, NU2205 может увеличить мощность зарядки за счет параллельного подключения микросхем накачки заряда, а мощность зарядки трех параллельно подключенных микросхем может быть увеличена до более чем 200 Вт.