移动电源市场持续放量,智融科技全集成快充SoC赋能移动电源大功率多口设计
媒体报道
2024-01-03
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电子发烧友网报道(文/李宁远)如今人们生活中可携带的用电设备越来越多,不论是日常活动里的可穿戴等移动电子设备,还是户外活动里的便携式电子设备,这些用电设备对能源的需求都是显而易见的。移动电源可以将电能从其内部锂电池中升压或降压,以匹配目标设备的电压需求完成补能,成为重要的补能配件。


随着用电设备的增加,移动电源的重要性也逐年凸显。拥有安全、便携、容量满足需求且能快速补能的储能产品俨然成为一种刚需,由此一个快速增长的市场正在逐步形成。


移动电源产品齐放量,电源SoC选择至关重要




根据调研机构的数据,2022年全球移动电源市场规模在300亿元左右,移动电源市场正处于快速发展阶段。随着智能电子设备的不断普及和升级,人们对移动电源的需求也会水涨船高。电子设备功能的不断丰富并逐渐复杂,需要更多的电量支持。同时,随着可穿戴设备、智能家居等新兴领域的不断发展,移动电源的未来市场需求仍旧会不断增长。


同时随着快充技术的发展,下游市场中快充技术渗透得非常快,BCC Research数据显示,2022年快充技术渗透率已提升至24%。国内移动电源设计搭载快充技术已成刚需。


在移动电源市场,毫无疑问国内产量占据了全球大多数份额。国内不同品牌的移动电源产品在市面上非常多。同时,繁多的移动电源产品质量也是参差不齐,部分产品存在充电效率低、发热严重、兼容性差、体积偏大等问题。


移动电源SoC芯片和电芯作为移动电源的核心组件,和产品质量息息相关。其中移动电源SoC不仅影响整个移动电源效率,还要对电池状态进行监控,对电池充放电管理以确保电池的安全和性能。


移动电源SoC的设计很大程度上影响了移动电源的性能,同时随着PD快充和Type-C接口的普及,移动电源也正朝着高集成度、大容量、高兼容性、大功率的方向发展。移动电源厂商在电源SoC上的选择直接关系到了产品能否保证质量并跟上行业发展趋势。高性能高集成度的电源SoC能让移动电源产品更安全更高效,所以说移动电源SoC的选择至关重要。


移动电源快充SOC芯片在2017年由智融科技实现首批量产,目前国外龙头如TI、ADI等尚未在该领域发布较为成熟的产品。移动电源快充SoC是中国厂商在电源管理芯片领域实现弯道超车的黄金赛道。


总的来看,现在移动电源SoC竞争趋势是往更高度集成的整体解决方案方向发展,市场上谁先推出效率更高集成度更高的整体解决方案,给移动电源厂商在设计上更全面的功能和更灵活的适配性,就能在抢占市场份额上更有优势。


国内电源芯片厂商在模拟设计、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。这其实考验的是电源芯片厂商在芯片设计和市场理解整合上的综合能力。


进军大功率移动电源,智融新品凸显数模混合SoC设计优势




为了给消费者带来更高效便捷的充电体验,国内不少厂商都在移动电源领域发布了SoC一体化方案。电子发烧友网也了解到,智融科技继推出了氮化镓单口和多口快充的全套芯片方案后,也进军大功率移动电源领域,近期推出的基于SW6306V的协议芯片搭配升降压控制器的解决方案,在移动电源领域热度颇高。



SW6306V是一款专门适用于移动电源的四口多协议升降压移动电源SoC,芯片内部集成了协议芯片,双向同步升降压控制器和MCU,支持2-6节电池串联,提供最大100W功率输入输出,而整体待机功耗只有38uA非常低。只需要使用一颗SoC芯片,搭配升降压开关管和对应接口的VBUS开关管,即可实现完整的大功率升降压快充移动电源的设计。


电子发烧友网对SW6306V DEMO板进行了测试,SW6306V DEMO板在Vbat 7.4V,Vin 20 V/2.25A工况下充电效率可达95.5%。SW6306V高效的升降压开关充电不仅支持4.2/4.3/4.35/4.4V三元电池,还能支持3.6/3.65V铁锂电池,适配范围灵活。同时SW6306V支持I2C设置充电目标电压和充电电流,支持MPPT功能可以进行太阳能面板充电,智能识别适配器最大电流并自动调整充电电流。该方案可以无缝切换升降压模式,并根据负载大小自动切换PWM和PFM模式以提供更灵活的充电管理方案。


SW6306V在反向升降压放电下,测试得出放电效率高达97%(Vbat 7.4V,Vbus 20 V/5A)以及98%(Vbat 22.2V,Vbus 20 V/5A)。它同样支持独立I2C设置充电目标电压和充电电流,并支持PD规范peak current功能。


为了精准实时的显示电源电量情况,SW6306V内置了库仑计与12bit ADC,能支持双芯片电量计量。同时芯片支持3—5颗LED电量显示、快充指示灯、188带快充指示数码管及无线充图标数码管,并内置了WLED照明驱动。移动电源的电池计量与显示功能能轻松实现,方便消费者在使用移动电源过程中实时掌握电量信息。


值得一提的是,这颗SoC在快充协议上做了丰富的集成,完美匹配Qi2无线充电模式,内置Lightning输入解密,可智能识别设备的接入和输出。UFCS融合快充、PD3.1、SVOOC、VOOC4.0、SCP、FCP、AFC、QC3+、BC1.2等市面上主流的各个快充协议SW6306V都能支持。在快充已经成为移动电源产品刚需的背景下,快充体验是影响消费者是否选择该产品的关键,SW6306V在快充上的兼容无疑给移动电源设计带来了更多亮点。


对于快充电源芯片来说,安全可靠的保护机制是不能忽视的。为了提高单芯片方案的安全性,SW6306V配置了完善的保护机制,除了基础的输入/输出过压保护、输出过流、短路保护、电池欠压、过压保护,还配置了充电超时保护,并配置NTC完美匹配各类规格电芯提供过温保护和芯片die保护。


整个全集成的单芯片SoC方案功能齐全但设计并不臃肿,尺寸也仅有7mmx7mmx0.4pitch相当紧凑,进军大功率移动电源领域的智融在新品上依旧凸显了在数模混合SoC上的设计优势。


根据客户不同的需求,智融提供多种解决方案:


写在最后




现阶段移动电源设计正朝着大容量、大功率、高集成、高兼容的方向发展,智融推出的充放电功率高达100W的四口多协议升降压移动电源SoC SW6306V很好地契合了现在下游市场的设计需求,为高效、安全的大功率移动电源设计提供了不少助力。