目前充電寶新國標開始實施發(fā)證、全球旅游市場復蘇、iPhone切換USB-C口等熱點頻頻，再加上電芯能量密度、放電倍率也獲得突破，充電寶芯片集成度再創(chuàng)新高，功率也從10W提升到240W，堪稱性能狂飆。移動電源市場受到多重要素利好，市場強勢增長，成為眾多3C配件中率先復蘇突圍的品類。

充電頭網(wǎng)特別策劃 2023 USB-C大功率充電寶技術研討會，南芯科技應邀參加。會上南芯市場經(jīng)理Kerry帶來《南芯關于充電寶及小儲能應用的充電方案》介紹，系統(tǒng)介紹了南芯科技多個快充方案在充電寶/耳機/可穿戴/小功率儲能等多場景的應用。

具體包括：

>30W移動電源快充方案（65W、100W、140W）

30W 移動電源快充方案（含有線/無線充電方案）

20W 以內(nèi)移動電源充電方案

儲能小功率方案

南芯科技移動電源方案系統(tǒng)介紹

南芯科技已推出多款產(chǎn)品可適用于移動電源領域，覆蓋多條產(chǎn)品線，包括支持充放電雙向的Charger、DC-DC以及Protocol等。

南芯升降壓芯片可分為1-2串、1-3串、1-4串、2-4串、1-6串等類型，其中大部分產(chǎn)品主要針對戶外電源和移動電源應用，從內(nèi)置MOS支持24W輸出的單芯片，到外掛MOS支持100W以上雙向快充控制器均有布局；并且多款方案不僅支持鋰離子電池，而且還支持磷酸鐵鋰電池，既能滿足當下20-100W快充移動電源的開發(fā)，也能夠滿足戶外電源實現(xiàn)大功率雙向快充。

南芯DC/DC開關電源管理芯片，為電源轉換提供降壓、升壓以及升降壓的功能。其中同步開關控制IC（DCDC controller)，可以直接驅(qū)動外置MOS，為用戶系統(tǒng)提供寬電壓、大電流、高功率的高效DCDC轉換，靈活支持各類高壓和大/小功率應用。

>30W移動電源快充方案（65W、100W、140W）

下圖展示的經(jīng)典2C1A方案中，USB-C口可用南芯SC8815或SC8812A作為同步升降壓充電控制器，搭配南芯協(xié)議芯片SC2001；A口則可搭配DC-DC方案SC8723/4或SC8726A，實現(xiàn)移動電源主流>30W快充方案。

SC8815/8815A

帶I2C接口的同步升降壓充電控制器，同時支持電池反向放電工作。

產(chǎn)品特點：

支持1-6節(jié)電池升降壓充電 ，完整的充電循環(huán)管理，包括涓流充電、恒流充電、恒壓充電、充電截止

反向升降壓放電工作

VBAT寬范圍：2.7V至36V，最高可達40V

VBUS寬范圍：2.7V至36V，最高可達40V

I2C可編程控制充電電流及充電電壓

I2C可編程控制反向輸出電壓

I2C可編程控制輸入及輸出限流

I2C可編程控制開關頻率

內(nèi)部集成10bit ADC

充電狀態(tài)指示

事件監(jiān)測：適配器接入和負載接入自動檢測

電源路徑管理

完善的保護：欠壓保護、過壓保護、過流保護、短路保護，熱關斷保護

QFN-32封裝

SC8812A

支持充放電雙向、帶I2C控制接口的40V高效、同步升降壓（buck-boost）充電管理控制芯片。

產(chǎn)品特點：

支持1-4節(jié)電池升降壓充電管理控制，包括涓流充電、恒流充電（CC）、恒壓充電（CV）、充電截止

反向升降壓放電工作

VBAT工作范圍：2.7V至26V

VBUS工作范圍：2.7V至36V（40V耐壓）

I2C可編程控制充電電流及充電電壓

I2C可編程控制反向輸出電壓

I2C可編程控制輸入及輸出限流

超高的升降壓轉換效率

支持DP/DM快速充電協(xié)議握手控制（MCU控制）

內(nèi)部集成10bit ADC

充電狀態(tài)指示

事件監(jiān)測：適配器接入和負載接入自動檢測

功率路徑管理

完善的保護：欠壓保護、過壓保護、過流保護、短路保護，熱關斷保護

4x4 QFN-32封裝

SC8723/4

集成四開關的同步升降壓變換器。

產(chǎn)品特點：

高效率升降壓轉換

極簡的外圍器件

集成四個低RDS(ON)開關管

超寬的輸入范圍：2.7V至22V

超寬的輸出范圍：3.0V至22V

支持固定5.1V的輸出電壓

支持3.5A的輸出電流

支持250K/500K/750K/1MHz開關頻率可調(diào)

支持輸出限流可調(diào)

支持強制PWM模式/ PSM模式可選

支持EN控制和可編程UVLO

內(nèi)部軟啟動

支持輸入輸出過電壓保護

輸出短路保護打嗝模式

熱關斷保護

欠壓保護

過壓保護

QFN-25 FC 4 x 4封裝

SC2021A

Type-C/PD和DPDM快充控制器。

產(chǎn)品特點：

USB Type-C端口

支持Type-C接收協(xié)議

可配置電阻Rp

USB 功率傳輸

支持DFP USB PD 3.0（含PPS）

硬件BMC發(fā)送器和接收器

全功能物理層

硬件檢測消息并自動回復GoodCRC

自動檢測硬件復位消息（hardreset）

集成PD 3.0協(xié)議

集成VCONN并支持電子標記的SOP’

雙DPDM快充接口

集成 2組固件控制的 DPDM 接口

支持蘋果充電，BC1.2, DCP, HVDCP, FC, AFC, FCP, SCP, VOOC, UART 和其他專有充電協(xié)議

電源：寬電壓工作范圍:3.05V至22V(可耐受26V)

MCU子系統(tǒng)

集成32-bit高性能MCU核

32k-Byte OTP和2.5k-Byte RAM

預留獨立空間存放芯片ID碼

支持UART、I2C接口和多個I/O

支持睡眠模式

模擬模塊

支持適配器OPTO接口

支持DCDC FB調(diào)壓接口

內(nèi)置雙DAC用于 CC/CV 環(huán)路控制

10-bit ADC監(jiān)控電壓、電流和外部信號

集成高邊電流檢測放大器

集成NMOS柵驅(qū)動器

集成VBUS放電路徑

集成溫度傳感模塊

保護機制

C1/CC2最高可耐壓26V

DP/DP最高可耐壓12V

芯片提供多重保護機制：OVP, UVP, SCP, VCONN OVP, VCONN， OCP, VCONN SCP, OTP, DPDM OVP, CC OVP

封裝：32-pin QFN 4mm x 4mm x 0.75mm

30W 移動電源快充方案

移動電源30W功率方案中，采用南芯升降壓芯片SC8910A/8910+協(xié)議IC SC2001+DC-DC芯片SC8726A/SC8724/SC8723方案；另外，30W有線充及15W無線充方案中，可使用南芯升降壓芯片SC8910A/8910+無線充電發(fā)射SoC SC9608+協(xié)議IC SC2001方案。

SC9608

包含數(shù)字微控制器和模擬前端(AFE)的高度集成無線充電發(fā)射SoC。

產(chǎn)品特點：

支持4V到14V AVIN輸入電壓范圍

支持2V到14V PVIN輸入電壓范圍

支持高達15W的輸出功率

集成電壓和電流解調(diào)

集成全橋低阻抗MOSFETs

集成高精度電流采樣

支持USB PD快充

支持DP/DM快充

UVLO/OVP/OCP/OTP

采用FCQFN 4mm x 4mm 封裝

20W 以內(nèi)移動電源充電方案

針對20W以內(nèi)低功率充電寶方案，可采用南芯同步降壓充電控制器SC8933/34+協(xié)議IC SC2001方案。

SC8933/34

集成MOS的具有反向升壓放電功能的同步充電器。

產(chǎn)品特點：

充電管理，包括涓流充電、CC充電、CV充電和充電截止功能

VBUS電壓工作電壓高達13.5 V

支持電池電壓 4.1 V ~ 4.5 V

支持300kHz到750kHz的不同頻率

集成超低RDS_ON的MOSFET

VBAT=3V 輸出12V2A的效率高達92%

可配置的 VINREG 電壓

支持 25 mA/step 限流調(diào)節(jié) 與 10 mV/step 輸出電壓調(diào)節(jié)

可配置線損補償

3個USB端口的插入檢測

集成3個N_MOS的驅(qū)動

DP/DM接口 來 實現(xiàn) 快速 充電 的 協(xié)議握手

IMON管腳檢測電壓和電流

Kevin Sense檢測端口電流

支持 pass-through 模式

充電狀態(tài)指示

支持硬件使能控制

支持NTC功能

欠壓和過壓保護

支持過流保護，短路提示和過溫保護

采用4mm*4mm QFN-32 封裝

儲能小功率方案

儲能電源多配備有AC輸入，DC輸入，AC輸出，USB /Type-C輸出等多種接口，南芯科技快充方案同樣廣泛適用于小功率的儲能場景中。

其中，南芯科技重磅推出的明星產(chǎn)品SC9712A，是一款全新集成36V 高效同步降壓控制器的雙端口快充(1C1A)SoC，符合USB PD3.1 最新快充標準,可高達140W功率。

SC9712A

相較于傳統(tǒng)雙口充方案，選用SC9712A同時集成DC-DC和C+A口的快充協(xié)議，大大精簡多口快充充電器的電路設計，易于產(chǎn)品開發(fā)，實現(xiàn)雙USB 口(1C1A, Type C + USB A)快速充電。能為電腦、平板電腦、手機等便攜式設備提供高達140W(28V5A)的充電功率，不僅提升了用戶使用體驗，同時產(chǎn)品體積和生產(chǎn)成本也得到降低。

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小 結

在移動電源領域，南芯科技已推出多款產(chǎn)品覆蓋Charger、DC-DC以及協(xié)議（包括DC-DC+協(xié)議集成）等產(chǎn)品線，提供不同拓撲結構的選擇，充分涵蓋不同功率段的產(chǎn)品需求， 為客戶帶來更優(yōu)更多選擇。

據(jù)充電頭網(wǎng)不完全統(tǒng)計，南芯科技快充方案被廣泛應用于移動電源、充電器、車充等領域，被安克PowerHouse II 400戶外電源、羽博300W便攜式儲能電源、紫米20號200W PD快充移動電源、征拓100W雙向快充移動電源SuperTank Pro、三星10000mAh 25W PD快充移動電源、小米20000mAh移動電源 50W超級閃充版、阿卡西斯300W便攜式儲能電源等數(shù)款產(chǎn)品采用。（數(shù)據(jù)由充電頭網(wǎng)拆解得出）

審核編輯：劉清