智融攜手納微推出87.5W混動氮化鎵超級充二合一移動電源

自從協助倍思開發了全球首款65W 2C1A氮化鎵快充充電器以來,智融芯片在氮化鎵快充產品上的應用就日漸豐富,先後協助HYPER JUICE開發了100W 2C2A氮化鎵快充充電器,以及協助坤興開發了65W 2C1A氮化鎵快充充電器。

當然,智融芯片在氮化鎵快充上的應用不僅侷限於充電器這一個品類,在2019年12月初,智融就為大家帶了一款45W氮化鎵快充+10000mAh移動電源的方案,並獲得廣大客戶青睞。

2020年智融在多功能氮化鎵快充產品上持續發力,再次推出總功率87.5W,支持65W PD快充輸出以及22.5W超級快充輸出的充電器+移動電源方案。該方案採用1A1C接口配置,並藉助氮化鎵芯片的優勢,讓整套方案的體積得到有效的控制。

一、智融87.5W混動氮化鎵超級充二合一移動電源外觀

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智融推出的這套方案採用透明亞克力外殼,看起來很精緻,同時也可以比較清楚的看到內部的PCB板的結構。在充電器部分和移動電源部分之間有鏤空並加絕緣板設計,該方案目前內置了一顆5000mAh的圓柱電芯,在成品生產過程中可替換為聚合物電芯,以滿足輕薄便攜的要求。

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為方便測試,該方案採用8字線輸入接口。

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輸出配備1個USB-C接口和1個USB-A接口,關於接口的輸出策略,將在下文的實際評測體驗中做詳細介紹。

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背面是整個產品的邏輯控制芯片,並設有一顆貼片按鍵開關。

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充電器部分,初級側採用了一顆納微半導體的氮化鎵功率芯片NV6115,旁邊是安森美的PWM控制器。

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納微半導體 NV6115 詳細資料。

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次級部分的兩個接口為二次降壓架構,其中USB-A接口採用的是智融SW3518S控制器,該芯片內置同步降壓控制和協議識別等多種功能。

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智融SW3815S是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意快充輸出,支持雙口獨立限流,集成了5A高效率同步降壓變換器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、VOOC等多種快充協議。值得一提的是,SW3518S目前已經獲得VOOC認證。

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USB-C口協議芯片採用智融SW3516H,該芯片同樣擁有很高的集成度,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。其集成了 5A 高效率同步降壓變換器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等多種快充協議,CC/CV 模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。可廣泛應用於USB PD雙口快充車充、USB PD雙口快充充電器以及USB插排等產品。

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智融SW3516規格資料。

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移動電源主控SW6206是一款高集成度的多協議雙向快充移動電源專用合一芯片,支持A+A+B+C+L口任意口快充。其集成了5A高效率開關充電,24W高效同步升壓輸出。

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同時,SW6206支持PPS、USB PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP等多種快充協議,電量計量,LED燈、數碼管顯示以及相應的控制管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能雙向快充移動電源解決方案。

二、智融87.5W混動氮化鎵超級充二合一移動電源輸出策略

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我們先通過上面這張表格簡單瞭解一下智融這款方案的三種主要模式:

1、給該方案接上電源作為充電器使用時,其USB-C口支持單口最大65W輸出,USB-A口支持單口最大30W輸出;在雙口同時輸出時,USB-C口輸出功率降為45W,USB-A口輸出功率為18W。

2、如果用戶希望雙口同時大功率快充輸出,可以按一下背面的電源按鍵,使其進入第二種充電器模式。此時USB-C口的最大輸出功率可維持在65W,USB-A口也能保證22.5W輸出。這裡是需要說明的是,該模式下USB-C口的功率由充電器模塊直接輸出;USB-A口的22.5W功率則是通過SW6206控制的移動電源模塊輸出。所以當系統檢測到電池電量低於30%時,則無法進入該模式。並據智融反饋,此30%門限可以根據客戶要求調整。

3、移動電源模式就比較好理解了,直接由SW6206控制整個系統,USB-C單口輸出為18W,USB-A單口輸出為22.5W,雙口同時輸出是共享5V/3A。此外,在移動電源模式下USB-C接口還具有反向充電功能,最大輸入功率為18W。

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使用ChargerLAB POWER-Z KT001測得該方案在充電器模式下,USB-C口默認支持USB PD3.0 PPS協議,具有5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A五組固定電壓檔位以及3.3-21V/3A的PPS電壓檔位,最大功率65W。

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雙口同時輸出時,USB-A口輸出功率18W;USB-C口的PDO報文為5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A以及3.3-16V/3A,輸出功率智能降為45W,綜合最大輸出功率63W。

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在按電源按鍵進入第二種充電器模式後,測得USB-C口的最大輸出功率依舊為65W,USB-A接口支持22.5W SCP超級快充輸出,綜合輸出功率為87.5W。

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移動電源模式下,USB-C口的PDO報文為5V/3A、9V/2A、12V/1.5A,以及5-5.9V/3A、5-11V/2A,最大功率18W。

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關於USB-C口的輸出協議,無論是哪種模式,均支持APPLE 2.4A、Samsung 5V/2A、USB DCP、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP等協議。

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同樣,無論USB-A口處於哪種模式,也支持APPLE 2.4A、Samsung 5V/2A、USB DCP、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP等協議。

三、智融87.5W混動氮化鎵超級充二合一移動電源充電測試

1、USB-A口輸出兼容性

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在移動電源模式下,使用該方案的USB-A口給OPPO Reno 2充電,電壓4.14V,電流3.7A,充電功率約為15.54W,開啟低壓快充模式。

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使用該方案的USB-A口給華為P 30充電,電壓4.11V,電流2.8A,充電功率約為11.54W,開啟低壓快充模式。

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使用該方案的USB-A口給華為Mate 30充電,電壓4.16V,電流2.87A,充電功率約為11.95W,開啟低壓快充模式。

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使用該方案的USB-A口給小米9充電,電壓8.55V,電流1.86A,充電功率約為15.92W,開啟QC3.0快充模式。

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使用該方案的USB-A口給三星Note10+充電,電壓8.99V,電流1.62A,充電功率約為14.57W,開啟QC2.0快充模式。

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使用該方案的USB-A口給三星S10+充電,電壓8.99V,電流1.59A,充電功率約為14.3W,開啟QC2.0快充模式。

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使用該方案的USB-A口給iPhone11 Pro Max充電,電壓5.16V,電流2.17A,充電功率約為11.22W,開啟APPLE 2.4A充電模式。

2、USB-C口輸出兼容性

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使用該方案的USB-C口給iPhone11 Pro Max充電,電壓9.15V,電流1.97A,充電功率約為18.06W,開啟USB PD快充模式。

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使用該方案的USB-C口給三星Note10+充電,電壓8.72V,電流2.61A,充電功率約為22.85W,開啟USB PD快充模式。

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使用該方案的USB-C口給三星S10+充電,電壓9.13V,電流1.43A,充電功率約為13.06W,開啟USB PD快充模式。

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使用該方案的USB-C口給華為P30 Pro充電,電壓9.15V,電流1.14A,充電功率約為10.45W,開啟USB PD快充模式。

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使用該方案的USB-C口給華為Mate 30充電,電壓9.15V,電流1.16A,充電功率約為10.62W,開啟USB PD快充模式。

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使用該方案的USB-C口給小米9充電,電壓8.95V,電流1.88A,充電功率約為16.82W,開啟USB PD快充模式。

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在充電器模式下,USB-C口能夠輸出更高的功率以便適配iPad、筆記本電腦等大功率設備,實測充電器模式下給iPad Pro充電,電壓15.15V,電流1.75A,充電功率約為28.15W,開啟USB PD快充模式。

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在進入第二種充電器模式後,USB-C口給筆記本電腦充電,充電功率可達到61.76W。

充電頭網拆解總結

對於傳統的充電器+移動電源二合一產品來說,為了兼顧體積,基本都無法實現大功率快輸出,所以只能勉強滿足手機的充電需求,嚴重限制了這類產品使用範圍。

智融通過創新的產品架構,將氮化鎵快充充模塊與移動電源模塊有機的結合,在保證產品體積優勢的前提下,實現了USB-C口最大65W輸出和USB-A口最大30W輸出。這不僅實現了對各類手機的快充,更進一步解決筆記本電腦、Pad、移動電源等電子產品對大功率快充的需求,是一款真正意義上的“混合動力超級充”方案。智融將提供全套硬件及軟件設計方案,根據客戶要求做定製化設計,加快此類設計落地。


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