拥抱趋势,聚焦优势,智融科技深耕快充技术
媒体报道
2023-03-22
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电子发烧友网报道(文/李宁远)随着USB-C快充技术的普及,手机、电脑、平板、无人机等移动智能终端设备都已统一实现了PD快充。快充协议也从前几年的PD3.0时代步入更高功率的PD3.1时代。


PD 3.1快充标准的来临,对于充电行业而言是一次里程碑的升级,突破了长期以来100W的限制,实现了240W的翻倍式增长,同时输出电压也实现了最高48V的覆盖,可满足消费类、工业类等多领域产品的应用,使得快充市场得到进一步扩大。


快充需求快速增长

市场规模急速扩张

快充芯片市场在下游市场需求的拉动下呈现出爆炸性增长,BCC Research数据显示,2022年快充渗透率已提升至24%,市场规模将达到27.43亿美元。受下游市场需求拉动,应用其中的快充类电源管理芯片市场规模也将持续扩大,市场潜力巨大。


GaN芯片无疑是快充领域的热点,GaN近几年时间里在消费类电子市场中得到了广泛应用,尤其是随着各大手机、笔电品牌纷纷入局氮化镓快充,加速了氮化镓技术在快充市场中的普及。根据BCC Research数据预测,预计2020年至2025年,全球GaN充电器市场规模将以超过90%的年复合增速持续扩大,全球GaN充电器市场规模在2025年或将超过600亿元,市场潜力巨大。受下游市场需求拉动,应用其中的快充类电源管理芯片市场规模也将持续扩大。国内在电源技术领域有着深厚积累的快充协议芯片制造商自然不可能放过这个市场机遇,纷纷推出快充新品抢占市场份额。


国产替代竞争激烈

发挥产品技术优势是竞争关键

从市场发展来看,国内模拟IC产业,特别是电源IC产业,相关公司的发展路线是比较明确且趋同的,首先对标国际行业头部厂商的产品线进行开发设计,完成Pin to Pin基础产品之后,再开始瞄准不同下游市场和应用场景逐渐形成自己的产品矩阵。有的厂商从DCDC类开始布局,有的厂商从ACDC类开始做起。ACDC电源拓扑很多年没有大的变化,相关芯片和方案已经做到了很极致,欧美厂商的发力点已经不在消费电子方向上,正逐渐退出市场。现在的快充芯片趋势是往高度集成的整体解决方案发展,国内市场谁先推出效率更好的集成度更高的整体解决方案,给电源厂商带来更灵活的适配性,就能够在市场份额上更有优势。总的来看,这其实考验的是一家模拟IC公司在芯片设计和系统整合上的综合设计能力。


从市场容量来看,虽然消费类市场经历了去年一整年的低迷,但是它依然是快充最大的下游市场,消费类市场仍然是国内快充厂商的主赛道。而且近年来海外传统大厂正逐步转向价值量更高的汽车、工控等市场,退出一些毛利率较低的消费级市场,国内快充厂商在消费类市场加速替代的机遇和空间还是很广阔的。


目前市面上大家已经可以看到一些快充方案已经将GaN直驱做进快充芯片,或者把GaN合封进去。这样GaN在应用时可以省去驱动电路,简化外围电路设计,并提高电源产品的功率密度,在GaN技术快速普及中发挥着重要作用。此前这类市场里,已经量产商用的GaN直驱控制器多为国外厂商的产品,而智融科技近期推出的SW1106、SW1125,通过优秀的设计实现了重载的情况下全电压范围内效率都达到92%以上的高性能,在众多国外厂商GaN直驱控制器霸占的市场里表现亮眼。


智融新品:

凸显数模混合SoC设计优势

日前,智融科技推出了三颗快充芯片,集成GaN直驱的高集成度PWM控制器SW1106、集成650V GaN的PWM变换器SW1125以及高集成度的支持PD3.1等多种快充协议的双口充电SoC SW3566,热度很高。


电子发烧友网对SW3566 DEMO板进行了测试,SW3566 DEMO板在28V/5A的工作模式下实测输出功率可以达到132.2W(26.445V/5.000A),效率在94%以上。


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SW3566单芯片支持双C口输出,单口支持快充最大140W(28V5A)输出,支持PD3.1/UFCS。双口同时输出时,支持5V输出,同时各口单独限流。双芯片均支持双C口应用,双口同时支持快充输出,不需要MCU可以直接实现双口的智能功率分配。SW3566支持市面上的主流的快充协议,包括最新发布的PD3.1协议和UFCS融合快充协议,以及安卓和苹果的快速充电协议,兼容性很高。


SW3566的集成度非常高,内部集成12 bit ADC支持VIN电压、VOUT电压、输出电流等共9个通道的数据采样,集成PD3.1 PHY支持SPR/EPR/PPS等类型的PDO。同时SW3566芯片内置了Cortex-M0 CPU,最高频率40MHz,支持在线升级,固件加密,私有协议定制,不需要外部MCU就能满足私有快充协议的支持。SW3566只需要少量的外围器件,就能组成完整的高性能的C+C双口快速充电方案。


SW3566体现了智融科技在SoC设计能力上的实力,通过将同步降压控制器和PD协议芯片集成在一颗芯片内部,相比传统快充SoC进一步简化了多口快充的应用,而且集成度高,外围元件精简,能够给电源厂商很灵活的选择。据悉,目前智融科技多口充产品线已形成Family系列家族,可以满足从PD3.0到PD3.1,从单口到多口,从小功率到大功率的全方位需求。


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作为一家荟萃国内外芯片人才,囊括顶尖模拟设计师和数字IC工程师的完整团队,智融科技在数模混合设计SoC上的优势在国内市场非常突出。另一方面,模拟IC和数字IC不同,数字IC的性能非常看重制程的升级,制程的提升往往会让IC在性能上有很大的飞跃,而模拟IC相对来说并不追求先进制程,更看重耐高压BCD工艺,因此好的模拟产品可以在很长的生命周期内维持较高的毛利率。目前BCD产能在国内很吃紧,在BCD产能吃紧的压力下国内电源IC厂商在模拟设计、BCD工艺积累上的技术实力,也都很直观地反映在产品的性能和集成性上。


另外两颗新品PWM控制器SW1106和PWM变换器SW1125同样在设计上凸显了智融科技的高集成度整合设计优势。


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SW1106集成GaN直接驱动(6V DRV)、高压启动(700V)、高压BROWN-IN & BROWN-OUT、AC掉电侦测和X电容放电。SW1125则集成了650V 260mΩ GaN 、700V高压启动电路、线电压掉电检测和X电容放电。高度集成的芯片设计实现了极为精简的外围电路,给了电源厂商足够灵活的适配性,能够快速开发出体积小巧的GaN充电器产品。


小结

从PD 3.1快充标准发布至今接近两年,快充相关的产品一直保持着非常高的市场热度。在这近两年的时间里,不少国内芯片厂商陆续推出了可满足新一代标准的快充芯片,意图卡位终端市场。在产品方向明确的赛道里,谁能发挥出自家独有的优势,谁就能在竞争激烈的终端市场抢占更多市场份额。智融科技洞察行业发展趋势,同时对自己对产品有着清晰的定位,聚焦优势,拥抱趋势,一步一脚印稳健发展,未来可期。