南芯关于充电宝及小储能应用的充电方案

时间： 2024-11-04 来源：SOUTHCHIP（南芯半导体知乎）

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目前充电宝新国标开始实施发证、全球旅游市场复苏、iPhone切换USB-C口等热点频频，再加上电芯能量密度、放电倍率也获得突破，充电宝芯片集成度再创新高，功率也从10W提升到240W，堪称性能狂飙。移动电源市场受到多重要素利好，市场强势增长，成为众多3C配件中率先复苏突围的品类。

充电头网特别策划 2023 USB-C大功率充电宝技术研讨会，南芯科技应邀参加。会上南芯市场经理Kerry带来《南芯关于充电宝及小储能应用的充电方案》介绍，系统介绍了南芯科技多个快充方案在充电宝/耳机/可穿戴/小功率储能等多场景的应用。

具体包括：

• >30W 移动电源快充方案（65W、100W、140W）

• 30W 移动电源快充方案（含有线/无线充电方案）

• 20W 以内移动电源充电方案

• 储能小功率方案

南芯科技移动电源方案系统介绍

南芯科技已推出多款产品可适用于移动电源领域，覆盖多条产品线，包括支持充放电双向的Charger、DC-DC以及Protocol等。

南芯升降压芯片可分为1-2串、1-3串、1-4串、2-4串、1-6串等类型，其中大部分产品主要针对户外电源和移动电源应用，从内置MOS支持24W输出的单芯片，到外挂MOS支持100W以上双向快充控制器均有布局；并且多款方案不仅支持锂离子电池，而且还支持磷酸铁锂电池，既能满足当下20-100W快充移动电源的开发，也能够满足户外电源实现大功率双向快充。

南芯DC/DC开关电源管理芯片，为电源转换提供降压、升压以及升降压的功能。其中同步开关控制IC（DCDC controller)，可以直接驱动外置MOS，为用户系统提供宽电压、大电流、高功率的高效DCDC转换，灵活支持各类高压和大/小功率应用。

>30W 移动电源快充方案（65W、100W、140W）

下图展示的经典2C1A方案中，USB-C口可用南芯SC8815或SC8812A作为同步升降压充电控制器，搭配南芯协议芯片 SC2001；A口则可搭配DC-DC方案SC8723/4或SC8726A，实现移动电源主流>30W快充方案。

SC8815/8815A

带I²C接口的同步升降压充电控制器，同时支持电池反向放电工作。

产品特点：

• 支持1-6节电池升降压充电，完整的充电循环管理，包括涓流充电、恒流充电、恒压充电、充电截止

• 反向升降压放电工作

• VBAT宽范围：2.7V至36V，最高可达40V

• VBUS宽范围：2.7V至36V，最高可达40V

• I²C可编程控制充电电流及充电电压

• I²C可编程控制反向输出电压

• I²C可编程控制输入及输出限流

• I²C可编程控制开关频率

• 内部集成10bit ADC

• 充电状态指示

• 事件监测：适配器接入和负载接入自动检测

• 电源路径管理

• 完善的保护：欠压保护、过压保护、过流保护、短路保护，热关断保护

• QFN-32封装

SC8812A

支持充放电双向、带I²C控制接口的40V高效、同步升降压（buck-boost）充电管理控制芯片。

产品特点：

•支持1-4节电池升降压充电管理控制，包括涓流充电、恒流充电（CC）、恒压充电（CV）、充电截止

•反向升降压放电工作

•VBAT工作范围：2.7V至26V

•VBUS工作范围：2.7V至36V（40V耐压）

•I²C可编程控制充电电流及充电电压

•I²C可编程控制反向输出电压

•I²C可编程控制输入及输出限流

•超高的升降压转换效率

•支持DP/DM快速充电协议握手控制（MCU控制）

•内部集成10bit ADC

•充电状态指示

•事件监测：适配器接入和负载接入自动检测

•功率路径管理

•完善的保护：欠压保护、过压保护、过流保护、短路保护，热关断保护

•4x4 QFN-32封装

SC8723/4

集成四开关的同步升降压变换器。

产品特点：

•高效率升降压转换

•极简的外围器件

•集成四个低RDS(ON)开关管

•超宽的输入范围：2.7V至22V

•超宽的输出范围：3.0V至22V

•支持固定5.1V的输出电压

•支持3.5A的输出电流

•支持250K/500K/750K/1MHz开关频率可调

•支持输出限流可调

•支持强制PWM模式/ PSM模式可选

•支持EN控制和可编程UVLO

•内部软启动

•支持输入输出过电压保护

•输出短路保护打嗝模式

•热关断保护

•欠压保护

•过压保护

•QFN-25 FC 4 x 4封装

SC2021A
Type-C/PD和DPDM快充控制器。

产品特点：

USB Type-C端口

•支持Type-C接收协议

•可配置电阻Rp

USB 功率传输

•支持DFP USB PD 3.0（含PPS）

•硬件BMC发送器和接收器

•全功能物理层

•硬件检测消息并自动回复GoodCRC

•自动检测硬件复位消息（hardreset）

•集成PD 3.0协议

•集成VCONN并支持电子标记的SOP’

双DPDM快充接口

•集成 2组固件控制的 DPDM 接口

•支持苹果充电，BC1.2, DCP, HVDCP, FC, AFC, FCP, SCP, VOOC, UART 和其他专有充电协议

电源：宽电压工作范围:3.05V至22V(可耐受26V)

MCU子系统

•集成32-bit高性能MCU核

•32k-Byte OTP和2.5k-Byte RAM

•预留独立空间存放芯片ID码

•支持UART、I²C接口和多个I/O

•支持睡眠模式

模拟模块

•支持适配器OPTO接口

•支持DCDC FB调压接口

•内置双DAC用于 CC/CV 环路控制

•10-bit ADC监控电压、电流和外部信号

•集成高边电流检测放大器

•集成NMOS栅驱动器

•集成VBUS放电路径

•集成温度传感模块

保护机制

•C1/CC2最高可耐压26V

•DP/DP最高可耐压12V

•芯片提供多重保护机制：OVP, UVP, SCP, VCONN OVP, VCONN， OCP, VCONN SCP, OTP, DPDM OVP, CC OVP

封装：32-pin QFN 4mm x 4mm x 0.75mm

30W 移动电源快充方案

移动电源30W功率方案中，采用南芯升降压芯片SC8910A/8910+协议IC SC2001+DC-DC芯片SC8726A/SC8724/SC8723方案；另外，30W有线充及15W无线充方案中，可使用南芯升降压芯片SC8910A/8910+无线充电发射SoC SC9608+协议IC SC2001方案。

SC9608
包含数字微控制器和模拟前端(AFE)的高度集成无线充电发射SoC。

产品特点：

•支持4V到14V AVIN输入电压范围

•支持2V到14V PVIN输入电压范围

•支持高达15W的输出功率

•集成电压和电流解调

•集成全桥低阻抗MOSFETs

•集成高精度电流采样

•支持USB PD快充

•支持DP/DM快充

•UVLO/OVP/OCP/OTP

•采用FCQFN 4mm x 4mm 封装

20W 以内移动电源充电方案

针对20W以内低功率充电宝方案，可采用南芯同步降压充电控制器 SC8933/34+协议IC SC2001方案。

SC8933/34

集成MOS的具有反向升压放电功能的同步充电器。

产品特点：

•充电管理，包括涓流充电、CC充电、CV充电和充电截止功能

•VBUS 电压工作电压高达13.5 V

•支持电池电压 4.1 V ~ 4.5 V

•支持300kHz到750kHz的不同频率

•集成超低RDS_ON的MOSFET

•VBAT=3V 输出12V2A的效率高达92%

•可配置的 VINREG 电压

•支持 25 mA/step 限流调节与 10 mV/step 输出电压调节

•可配置线损补偿

•3个USB端口的插入检测

•集成3个N_MOS的驱动

•DP/DM 接口来实现快速充电的协议握手

•IMON 管脚检测电压和电流

•Kevin Sense 检测端口电流

•支持 pass-through 模式

•充电状态指示

•支持硬件使能控制

•支持NTC功能

•欠压和过压保护

•支持过流保护，短路提示和过温保护

•采用4mm*4mm QFN-32 封装

储能小功率方案

储能电源多配备有AC输入，DC输入，AC输出，USB /Type-C输出等多种接口，南芯科技快充方案同样广泛适用于小功率的储能场景中。

其中，南芯科技重磅推出的明星产品SC9712A，是一款全新集成36V 高效同步降压控制器的双端口快充(1C1A)SoC，符合USB PD3.1 最新快充标准,可高达140W功率。

SC9712A

相较于传统双口充方案，选用SC9712A同时集成DC-DC和C+A口的快充协议，大大精简多口快充充电器的电路设计，易于产品开发，实现双USB 口(1C1A, Type C + USB A)快速充电。能为电脑、平板电脑、手机等便携式设备提供高达140W(28V5A)的充电功率，不仅提升了用户使用体验，同时产品体积和生产成本也得到降低。

在移动电源领域，南芯科技已推出多款产品覆盖Charger、DC-DC以及协议（包括DC-DC+协议集成）等产品线，提供不同拓扑结构的选择，充分涵盖不同功率段的产品需求，为客户带来更优更多选择。

据充电头网不完全统计，南芯科技快充方案被广泛应用于移动电源、充电器、车充等领域，被安克PowerHouse II 400户外电源、羽博300W便携式储能电源、紫米20号200W PD快充移动电源、征拓100W双向快充移动电源SuperTank Pro、三星10000mAh 25W PD快充移动电源、小米20000mAh移动电源 50W超级闪充版、阿卡西斯300W便携式储能电源等数款产品采用。（数据由充电头网拆解得出）

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型号- 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2024/6/24 - JW JOULWATT - 选型指南代理服务技术支持现货查询批量订货

ETA SEMICONDUCTOR（钰泰半导体）股份有限公司聚焦于电源管理类集成电路产品的研发、设计与销售，是国家鼓励的重点集成电路设计企业和高新技术企业。公司拥有超过600款在售产品，覆盖了DC/DC、AC/DC、LDO、电池管理、PMU、OVP和Load switch等电源管理细分品类。

电源管理单元 DC-DC功率转换器升压稳压器降压稳压器直流转换控制器降压-升压转换器 AC-DC功率转换器次级同步整流芯片氮化镓驱动器外置功率管PD专用PWM芯片外置功率管通用PWM芯片内置功率管PWM芯片 LED驱动线性型LED驱动降压型LED驱动升压型LED驱动低压差线性稳压器过压保护器负载开关限流开关电子烟咪头控制器电量计协议芯片电压电平转换器无线充电器电池均衡器电荷泵充电器开关充电器线性充电器移动电源 IC 数字音频功放器模拟音频功放器蓝牙耳机IC 马达驱动器锂电池充电器

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【IC】南芯科技推出80V升降压转换器SC8708，持续深耕宽压大功率工业储能市场

南芯科技宣布推出全新80V升降压转换器SC8708，配合专为工业及储能市场打造的升降压充电芯片SHP8808，适用于通信基站备电、医疗设备备电、工业电脑、电力备电等领域的大功率工业应用，标志南芯科技对宽压大功率储能应用领域的持续拓展与深耕。

2024-11-26 - 产品代理服务技术支持现货查询批量订货

微源半导体（LPSemi）成立于2010年，是世界领先的模拟芯片设计公司，专注于电源管理芯片为主的模拟芯片领域，提供完整的电源管理解决方案和技术服务，产品包含电源、音频功放、MOS管、协议芯片等，广泛应用于电池系统、显示系统、无线通讯系统和个人穿戴系统等3C市场相关产品。

电源转换芯片 Buck Converter Boost Converter LDO Gate Driver 电池管理芯片快充芯片开关充电芯片线性充电芯片电池保护芯片电源管理芯片限流开关负载开关复位芯片电压检测芯片显示面板芯片 PMIC Level shifer P-Gamma LED driver 保护芯片 OVP芯片 OCP芯片信号链芯片快充协议芯片音频功放芯片 SOC芯片 TWS耳机芯片电机控制芯片功率器件 P-MOS N-MOS 半桥芯片全桥芯片

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SC8815 支持充放电双向、带 I2C 控制接口的高效、同步升降压（buck-boost）充电管理控制芯片

型号- SC8815QDER,SC8815

2020/10/26 - SOUTHCHIP - 数据手册代理服务技术支持现货查询批量订货

南芯半导体授权世强硬创代理，扩充工业/汽车中高端电源管理芯片市场

电荷泵、DC/DC、AC/DC、有线充电芯片、无线充电芯片、快充协议芯片、锂电池保护芯片等产品已上线至世强硬创平台。

2024-11-20 - 签约新闻代理服务技术支持现货查询批量订货

SC8724 高效同步 3.5A 降压升压变换器带四个集成 MOSFET

型号- SC8724QFER,SC8724

2022/5/26 - SOUTHCHIP - 数据手册代理服务技术支持现货查询批量订货

芯海科技公司及产品介绍2022

型号- CS32F003,CS32F003系列,CS32G051,CS1259,CSA37F62,CSU32P20,CSA37F60,CS32F030-RA,CS1256,CS1251,CS1253,CDS8712-QFN24,CSU18F88,CSM37F70,CS32F036,CST92F30,CSU8RP1186B,CS32F035,CS32F030,CST92F36,CS32F031,CS32L010,CS1243,CSU32M10,CST92F32,CSU32M11,CSU38F21,CS1242,CSU38F20,CSU18M91,CSU18M92,CSE7761,CSM37F60,CS32F103,CSU8RP3215,CSU8RP3216,CS32A010,CS1237,CST92F28,CS1239,CST92F25,CPW6010,CS1238,CPW3301,CS1233,CS1232,CPW3101,CPW6410,CS1238DME,CST92P23B,CS1231,CST92P15B,CSU18M68-QFN16,CS32G503,CST85F01,CSU18P88,CS32G020,CUB2010,CS32G021,CSA37F72,CS32F031-RA,CSS34P16,CDS8711-QFN32,CSU18M65,CSA37F71,CSU32P10,CSA37F70,CS1265,CSM84F20,CS8688,CSU18M68,CS1262,CST92P15,CSE7759B,CSU8RP1186,CSU8RP1185,CS32A039,CSU3AF10

2022/4/1 - 芯海 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货

南芯科技推出多款PD3.1 140W单口/多口快充解决方案

南芯科技作为氮化镓快充控制器国产化先驱，率先实现氮化镓控制芯片的自主可控，至今已成功量产多款集成GaN 直驱的控制器，凭借成熟的高集成度GaN 解决方案，已与多品牌达成深度合作，得到行业广泛认可。近期推出的140W 的单C 口、双C 口及2C1A 2C2A 等多种快充电源方案，全套采用南芯明星产品，整体设计外围精简，为客户带来丰富的选择。

2024-11-19 - 产品代理服务技术支持现货查询批量订货

SOUTHCHIP（上海南芯半导体科技股份有限公司，简称南芯）是国内领先的模拟和嵌入式芯片设计企业之一，专注于电源及电池管理领域，拥有Charge pump、DC/DC、AC/DC、有线充电、无线充电、快充协议、锂电保护等多条产品线。公司在基于自主研发的升降压充电、电荷泵和GaN直驱等核心技术上推出多款明星产品，得到业内广泛认可。

充电IC 单节锂电池保护芯片电源管理芯片 DCDC转换器 ACDC转换芯片接口协议芯片

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SC8723 高效同步 3.5A 降压升压变换器带四个集成 MOSFET

型号- SC8723QFKR,SC8723

2022/5/26 - SOUTHCHIP - 数据手册代理服务技术支持现货查询批量订货

【IC】重磅新品 | 高功率、多协议，南芯科技车载充电芯片家族又添两大产品

近日，SOUTHCHIP南芯科技同步推出两款重磅车载充电芯片——全集成USB PD解决方案的高功率升降压转换器SC87550Q/SC87580Q，以及支持私有充电协议的Type-C/PD快充控制器SC2166Q。这两款产品聚焦当前车充速度慢、兼容性差等痛点，大幅提升车充的功率与效率，同时可支持更多充电协议及手机、平板、笔电等多样化的终端应用，为车载充电系统注入更强动力。