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電荷泵的走入大眾視野

時間:2020-11-23  來源:hfw.cc  作者: 我要糾錯


MWC2017大會上,魅族發布了55W、10V5A的super mCharge,讓電荷泵快充第一次走進大部分手機消費者的視線。

同樣是用于降壓,電荷泵(charge pump),也就是開關電容充電,相比buck電路具有明顯優勢。55W的super mCharge首發時號稱效率98%,這和前文提到的buck電路的90%效率相比,是一個極大的提升。而目前市面上常見的電荷泵IC,德州儀器的BQ25970,8A輸出下也有97%的高效率;高通855套片SMB1390,6A下有97%效率……(以上都是芯片的理論效率,實際中還會有外圍電路的額外損耗)

說完電荷泵的效率優勢,還是回到高低電壓方案的取舍。

手機上充電端電路的電荷泵目前常用1/2降壓升流電路,而電池本身是4.4V左右,如果充電器端輸入10V電壓,通過一級電荷泵電路恰好降壓到5V,為電池充電正合適;而如果采用二級降壓電路,雙電荷泵設計,廠商甚至可以使用20V高壓方案進行充電。

也就是說,當年眾人視為雞肋的高壓方案,在電荷泵技術的加持下,又煥發了新的活力。

于是,原來的高壓低壓之分已不再重要,廠商開始紛紛往"高壓大電流"和"高壓更大電流"的方向上前進。而原本的buck電路快充方案,則由于相對于電荷泵的成本優勢,依然有著一席之地,我們也能看到中低端機承接了這種設計方案。

除了電荷泵降壓的方式,還有OPPO采用的雙電芯串聯方案,電池整體電壓對外承壓翻倍,同樣達到了每塊電池降壓的作用。而OPPO使用電荷泵是用于將串聯雙電芯的電壓再降回5V,為手機供電,效率更高。

即使其他部分完全不改,基于電荷泵技術的40w快充也只有1.2W的熱功耗,再看看前面提及的buck電路,18w就有1.8W功耗,電荷泵的效率優勢十分顯著。如果你愿意多花錢,還可以通過雙電荷泵進一步降低損耗,使快充持續更久,這就是所謂的"雙引擎"快充了。

電荷泵,稱得上19年充電領域的功臣。而2020年,這只"舊時王謝堂前燕",也要"飛入尋常百姓家"了。

接下來的手機快充競爭,多半就是朝著多電芯多充電IC的方向繼續發展了,而通過材化進步,高倍率電池也會進一步加強。

更多電荷泵內容,請訪問RS官網

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