大功率快速充电移动电源井喷: 针对8个芯片品牌的21种降压/升压解决方案

在过去两年中，USB PD快速充电已在笔记本计算机领域得到广泛使用. 苹果，戴尔，联想，华为，小米和其他品牌已经发布了许多支持USB PD快速充电的笔记本电脑.

来自产业链的研究数据显示，到2019年，配备USB-C接口的设备的出货量有望达到20亿台，其中笔记本电脑和台式计算机中USB-C接口的普及率将达到80 ％. 智能手机和平板电脑等产品的渗透率也将达到50％.

根据不完全统计，目前市场上有18个品牌，包括苹果，华为，小米和三星，已将USB PD快速充电应用于手机，并且已经有61款支持USB PD快速充电的手机.

USB PD快速充电在笔记本电脑领域的广泛使用为移动电源产业链带来了新的机遇. 支持笔记本电脑快速充电的大功率USB PD移动电源已成为市场的新宠.

目前，市场上大多数USB PD移动电源都使用高集成度单芯片解决方案. 尽管成本得到了优化，但充电功率只能维持在18W以内，难以满足笔记本电脑的充电需求.

如果要获得45W，60W甚至100W的充电功率，则必须将降压-升压和协议标识分为两个独立的部分. 对于大功率移动电源，其核心部件之一是升降压芯片.

市场上共有10个制造商，包括伊能威，捷华特，宝力威，瑞萨，南新，硅树脂，士兰威，TI等，共有21种型号的Buck-Boost芯片. 下面将逐个查看这些程序供您选择.

首先，Easepower微波

易能微电子成立于2011年. 目前的产品线涵盖PMU，DC / DC领域，市场覆盖手机，适配器，移动电源，汽车充电器，电子烟，POS机，电动工具，电池管理，物联网. ，通信，计算机，服务器，存储，电动汽车，汽车紧急启动系统以及广泛的工业领域.

亿能微电子解决了传统数字电源耗电大，成本高和使用不便的缺点，并实现了以低成本快速定制芯片的能力，因此可以在消费市场中使用. 当前，有一个EDP3010型号的Buck-Boost芯片.

Eonon Microelectronics EDP3010芯片可支持多种电源拓扑，降压-升压结构可支持多串具有电池平衡功能的电池，充放电效率可轻松达到94％以上，可支持高达100W的快速充电应用.

该芯片还集成了充电和放电管理模块，电量计，LED指示器模块，电池平衡模块以及温度保护，电池过充和过放保护，输出过压/欠压/短路保护以及电流过流保护，充电/放电反向电流保护，适配器欠压保护和其他多项安全保护功能，该芯片解决方案目前非常高效，具有更少的组件.

目前，美光EDP3010还被BestKEY 19500mAh PD移动电源所采用.

第二，Joulwat Jay Watt

吉华特致力于电源管理芯片的研究，为电力，通信，电动汽车和其他行业的用户提供许多先进，可靠和系统的解决方案和产品服务. 公司拥有一支高效的管理和技术开发团队. 主要技术领导者在集成电路设计行业拥有多年​​的工作经验. 他们在集成电路设计，系统集成，跨行业协作和企业管理方面拥有丰富的经验. 它非常重视具有独立知识产权的研发和产品开发，并具有强大的技术创新能力. 目前，公司拥有电池管理，LED照明，DC-DC转换器等产品.

据了解，Jahwat目前有3种降压/升压芯片，型号分别为JW3651，JW3653A和JW3655A.

JW3651内部全面集成的四开关降压-升压转换器，采用单电感结构，采用3-20V宽输入电压范围，工作频率为450KHz；输出电压可以高于，等于或小于输入电压. 静态电流低，可编程输出电流限制；放电模式下的低负载电流检测，过热和短路保护. 适用于无人机，PD移动电源，USB集线器，PD适配器和4G WiFi模块.

三，Powlicon宝微碎石

包立伟于2013年在美国达拉斯成立. 创始人全部来自美国著名的半导体公司. 他们在电子行业的研发，运营和管理方面拥有多年经验. 具有深入的系统和应用知识，强大的电源管理芯片设计和创新能力，以及受专利保护的定制流程. 宝利伟致力于为用户提供创新，高效，具有成本效益和高度集成的电源管理IC. 该团队在充电管理和相关市场上积累并工作了多年，为用户提供了市场领先的解决方案，并且与领先的铸造厂和包装制造商有着良好的合作.

目前，宝利威已发布了一款适用于移动电源的高性能Buck-Boost芯片PL5500. 该芯片采用4×4 QFN32封装，外部MOS，最大输出功率可以达到100W.

四，瑞萨瑞萨

瑞萨电子提供，可靠的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案，旨在通过使用数十亿个联网智能产品来改善人们的工作和生活方式. 作为全球领先的微控制器供应商，模拟电源设备和SoC产品的领导者，瑞萨电子为汽车，工业，家庭，办公室自动化以及信息和通信技术等各种应用提供全面的解决方案.

瑞萨（Renesas）收购Intersil之后，其可用于移动电源的Buck-Boost芯片包括ISL95338，ISL95538，ISL9238和ISL9237. ISL95338的最大输出功率为45W，ISL9238，ISL95538和ISL9237的最大输出功率为.

1. 瑞萨ISL95538

瑞萨ISL95538是一个四MOSFET，单电感器同步降压-升压控制器. 它是一种NVDC升降压电池充电器，可以为1-4串锂电池组充电. 输入电压范围为3.2V至23.4V，可提供较高的轻负载效率，快速的瞬态响应和无缝的DCM / CCM切换.

ISL95538可以在电池和适配器下单独工作，也可以在电池和适配器的连接下工作. ISL95538支持2-4节锂电池的反向降压，升压或降压-升压操作. 并从输入端口反向输出. 这为移动电源的C型端口的应用带来了便利. 在节省一个升压电路的同时，还降低了开关电路的设计难度.

充电头网络了解到，瑞萨ISL95538已被ZMI USB移动电源QB820#10采用.

2. 瑞萨ISL9237

瑞萨ISL9237支持USB 3.1规范. 在充电模式下，可以从各种直流电源（AC / DC充电器适配器，USB输电PD端口和任何旅行适配器电源）获得电源输入，其中包括最多3个串联的锂离子电池组. ISL9237也只能使用一块电池，一块适配器或两者同时使用.

目前，瑞萨ISL9237已被三星移动电源EB-PN930采用.

3，瑞萨ISL9238

瑞萨ISL9238是4×4 TQFN32封装，是一款降压/升压窄输出电压DC（NVDC）充电器. 它可以为带有USB-C接口平台的平板电脑，超级本，笔记本电脑，移动电源和其他设备提供NVDC充电功能.

在充电模式下，ISL9238可以从各种DC电源（传统的AC / DC充电器适配器，USB PD端口，旅行适配器等）获取输入功率，并最多使用4节锂离子电池来保护电池组充电时，输入电压范围为3.2V至23.4V（无死区），系统输出电压为2.4V至18.304V.

五，南昌南信

上海南欣半导体技术于2015年在上海浦东张江高科技园区成立. 它是由来自欧美知名公司的一组工程师创立的. 作为中国电源行业的一颗新星，它推出了中国首个全系列的升降压电池电源解决方案. 在这一领域，它与凌力尔特（Linear Technology）和TI等成熟的制造商竞争，成为China Chip的骄傲.

南欣的芯片已成功进入华为，小米，海逸和新万达等知名厂商. 该公司从事集成电路芯片的研究，设计，开发和销售，为应用系统提供参考设计解决方案，并提供相关技术服务. 以降压-升压（Buck-Boost）为核心，它为用户提供了灵活，多用途，高质量和负担得起的电源管理解决方案.

上海南欣半导体是统计中降压-升压芯片数量最多的制造商. 它包含七个产品: SC8801，SC8802，SC8812A，SC8815，SC8915，SC8902和SC8902A.

其中，SC8801，SC8802，SC8812A，SC8815采用外部MOS，4×4 QFN32封装，最大支持60W输出； SC8915，SC8902，SC8902A是内置MOS，6×6 QFN32封装.

1，南新SC8802

南欣SC8802具有超宽的输入和输出电压范围，可支持2.7V至30V的应用范围，涵盖QC3.0的最低电压至USB-PD输出的最高输出电平. 满足客户从1到6块锂电池的不同需求. 当系统需要从电池组中放电时，SC8802可以反向输出所需的电压，也可以输出更低，更高或等于电池组电压值.

南欣SC8802可以升压，降压或升压和降压，并可以使用外部电阻器来调节开关频率，电池电压设置以及输入和输出电流极限值，以在最大程度上简化设计，同时满足不同的应用需求. 这使得单端口TYPE-C大功率输出成为可能. 同时，南鑫SC8802系列支持一系列保护功能，包括输入电流限制，输出电流限制，动态输入功率调整，内部最大电流限制，输出过压保护，短路保护和过热保护，以确保系统能够适应发生各种异常.

南信SC8802已用于华为AP09S SCP快速充电移动电源，ZENDURE X6 ZDX6PD移动电源，Zikko（立即）PowerBag Pro能量手提包移动电源，iWALK F20P（20000mAh）PD快速充电移动电源，RAVpower 26800mAh两路PD快速充电移动电源等产品.

2. 南新SC8812A

南京SC8812A支持I2C接口，是一种高效的同步双向升降压芯片. 可以完成充放电控制；支持各种电源转换；采用I2C接口，简化了外部设备；内部集成的快速充电协议等.

南欣SC8812A已被全汉USB PD移动电源Q1012PD移动电源采用.

3，南新SC8815

Southchip SC8815降压-升压电池充电器用于1到6个电池，I2C可编程充电电流和充电电压，可编程放电输出电压，可编程输入/输出电流限制；内置10位ADC;电压保护，过压保护，过流保护，短路保护和热关机保护等保护功能；单芯片完成充电/放电控制并支持各种电源转换.

目前，南欣SC8815已被ZMI紫米65W USB PD三端口快速充电充电器采用.

六. Silergy

Silergy Corp由硅谷的一群技术创新者和商业领袖创立，平均拥有30年的经验. 利用其行业领先的工艺技术设计创新的混合信号和模拟IC. Silergy的产品广泛用于工业，消费，计算和通信设备中，以提高效率，节省或衡量能源使用，并致力于以可承受的解决方案成本提供行业领先的性能.

硅SY9329QFC是一款Buck-Boost芯片，支持最大20W输出功率，带有内置MOS和4×4 QFN32封装.

七. 士兰士兰

杭州士兰微电子成立于1997年，总部位于杭州高新技术产业开发区. 随着智能手机的快速发展，手机的功能得到了增强，手机的电池容量更大，功耗更快. 士兰推出了移动电源快速充电，旅行充电快速充电和汽车充电快速充电解决方案，可以为客户提供全方位的快速充电支持，使客户可以随时随地实现快速充电，解决了电池寿命的烦恼. 目前，士兰微拥有多种电源管理芯片，包括快速充电系列芯片，高压DC-DC系列芯片和以太网电源系列芯片.

1，士兰SC59E23 + SD59B23

Silan Micro SC59E23是一款用于移动电源的控制芯片，可以实现对4个USB端口（最多2个USB-C端口）的快速充电协议分析，与USB PD3​​.0，PPS，Q +手机充电器电源芯片，FCP，SCP兼容，AFC手机充电器电源芯片，BC1.2，Apple和其他快速充电协议，为2路H桥提供8个PWM逻辑控制信号，以实现双向，双向，降压-升压开关电路转换.

通常来说，这是一个集成协议和数字电源控制器. 它具有内置的USB PD协议移动电源降压-升压芯片，可以实现快速充电移动电源的更高集成度，从而有助于减小尺寸和重量. 此外，士兰微还发布了带有SC59E23的驱动程序SD59B23. 前者负责电源和协议握手，后者负责外部MOS驱动器. 两个芯片之间的分工有助于将热量从主控制芯片带走. 结合不同MOS的匹配，可以实现30W-100W的宽功率输出组合.

2. 士兰SC59E21 + SD59F21

Silan Micro SC59E21 + SD59F21快速充电解决方案采用5×5 QFN / 6×6 QFN封装，带有外部电源开关MOS和负载开关MOS，支持18-60W功率. 支持三端口应用程序，例如ABC和AAC. 任何一个端口都可以快速充电，并支持多种快速充电协议，例如PD3.0，QC3.0，SCP，FCP，Apple，AFC和SFCP.

该解决方案支持两种类型的快速充电: 升压和降压-升压，并且可以配置为半桥或全桥. 该解决方案使用更少的BOM，在半桥输出. 与传统解决方案不同，士兰的快速充电解决方案可以个性化和定制，并具有内置的MCU支持二次开发.

八，德州仪器（TI）

Texas Instruments（TI）是一家全球半导体设计和制造公司，致力于开发模拟IC和嵌入式处理器. 拥有世界顶尖的人才，热衷于创新，引领技术前沿. TIBQ25703A和BQ25713是外部MOS，采用4×4 WQFN32封装，支持最大100W输出.

1，TIBQ25703A

TI BQ25703A可以在3.5-24V输入范围内为1-4个电池充电，支持USB2.0 / 3.0 / 3.1 / PD输入电流设置，在升压和降压操作，输入电压和电流管理之间无缝切换. 避免输入过载.

TI BQ25703具有输入/系统/电池组过压保护，MOS和电感器过流保护以及热关断功能. 低电池静态电流，优化了输入电流以获得最大输入功率，并且可以为任何电池充电，包括锂离子，磷酸铁锂，镍镉，镍氢，铅酸等电池.

2，TI BQ25713

TI BQ25713为空间受限的1至4个电池充电应用提供了更少组件的高效解决方案. 使用NVDC配置时，系统电压可以稳定在电池电压水平.

TIBQ25713可以通过各种输入源为电池充电，例如USB适配器，高压USB PD源和传统适配器. 上电期间，充电器根据输入源和电池条件将转换器设置为降压，升压或降压/升压配置. 充电器无需主机控制即可自动在降压，升压，降压/升压配置之间切换.

摘要

随着USB PD快速充电在笔记本电脑领域的普及，对大功率移动电源的市场需求激增. 至于大功率移动电源所需的升降压芯片，它也呈现出鲜花盛开的局面，产品种类丰富，性能各异，可以满足不同厂商的选择需求.

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