2018年12月24日 | 技术文章——士兰微电子的移动电源快充解决方案

2018-12-24

当前时代是信息化时代，以智能手机为核心的4G技术得到了广泛应用，人类生活方式已经发生了翻天覆地的变化，智能手机已经成为我们生活中不可或缺的一部分。从第一代满足基本通话要求的“大哥大”到如今的4G+智能手机、从以前的奢侈品到如今的生活必需品，智能手机拥有量越来越高，性能也越来越强大，单唯独电池没有明显的技术突破，手机一天一充成了日常惯例，因此，作为曲线解决电池续航问题的快速充电解决方案越来越受到市场青睐。

当前市场快充标准众多，包括高通QC版快充、联发科的PUMP Express快充技术、OPPO VOOC闪充技术、德州仪器的maxcharge技术和华为的SuperCharge快充技术。杭州士兰微电子推出的全系列快充解决方案可以实现多标准支持，解决多种应用场和的电池续航烦恼。这些方案包括移动电源快充方案、旅充快充方案和车充快充方案。

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传统的移动电源方案--单芯片全集成方案（如左图所示），不足之处很明显：其功率只能达到18W，输出电压最高也只有12V，方案虽然支持A+B+C口，但输出只能升压，且不支持多节电池工作。方案采用ASIC架构，不支持协议升级定制，另外，方案需要外置4颗MOS，提高了BOM成本。

士兰微电子的移动电源单路快充：A+B+C口快充解决方案完美的解决上述传统快充方案存在的诸多问题，例如方案支持18-60W功率，采用QFN5*5/QFN6*6封装，功率开关MOS和负载开关MOS都集成在里面。支持ABC/AAC等3口应用，任意一口插入都是快充，也支持多协议兼容，支持PD3.0/QC3.0/SCP/FCP /Apple/AFC/SFCP等快充标准。方案支持升压和升降压两种快充，可配置成半桥或全桥，方案采用了更少的BOM，半桥外置1颗MOS，H桥外置3颗MOS，大大降低了成本。此外，芯片内置士兰微专利算法的数字电源处理器，可以实现3-20V宽范围的输出。不同于传统方案，士兰微电子的快充方案可以个性化定制，内置MCU，支持二次开发。方案框图如下图所示：

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快充移动电源单路快充：A+B+C口快充解决方案

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针对另外一种传统的移动电源方案---多芯片升降压方案（如左图所示），其不足之处也很明显：方案BOM复杂，需要1颗升降压电源IC、1颗降压电源IC、1颗协议解析IC和1颗MCU，成本较高，接口采用C+A+A方案，但只支持同时1路升降压快充，方案采用模拟电源控制，PI补偿固定，实现宽范围的恒压恒流控制就比较困难。

士兰微电子的快充移动电源双路双向快充：双C+双A快充解决方案则有诸多优点：两颗IC全搞定，支持ACAC/ABCC/AABC等4口应用，任意一口插入都是快充，方案多协议兼容，支持PD3.0/QC3.0/SCP/FCP /Apple/AFC/SFCP等多种快充标准，双路升降压同时快充，支持两路H桥控制，方案支持低压大电流高压小电流快充，内置了士兰微电子专利算法的数字电源处理器。另外，方案也可以个性化定制，内置MCU，支持二次开发。值得注意的是，该方案的功率可通过使用不同规格的外置MOS任意扩展。应用方案如下图所示，方案中的SC59E23包含MCU+协议解析+电源控制+显示功能，SD59B23包含MOS驱动，电流采样和硬件保护，大大简化BOM：

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快充移动电源双路双向快充：双C+双A快充解决方案

士兰微

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