单芯片120W超高压电荷泵充电产品SC8571用于手机快充市场，3A负载下效率高达98.65%

时间： 2024-10-17 来源：SOUTHCHIP（南芯半导体公众号）

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电荷泵

产品说明
Product Introduction

随着手机充电功率不断向60W、90W、100W等大功率方向发展，导致了原本只有5V的输入端电压也开始朝着10V、20V提升，当电池输入电压被提升至与电池充电电压不匹配时，就需要对输入电压进行降压处理。若想保证充电功率不受影响，需在电池充电输入端前加入电荷泵技术，电荷泵电路在其中所起的作用为电压减半，电流倍增。以满足大功率充电的要求。以20V/6A 120W的输入电源为例，通过在电池前端并联两组电荷泵电路，可降低50%的输入电压和提升100%的输入电流，实现10V/12A的电压、电流转换，电荷泵的加入不仅降低了电池的充电电压，还保证了大功率的能量输入。目前，电荷泵技术在华为、小米、荣耀等国内一线品牌的产品中均有应用。

产品信息
南芯SC8571

由南芯推出的单芯片120W超高压电荷泵充电产品——SC8571，这款产品的问世，无疑满足了电荷泵领域对于超大功率芯片的需求，同时这款芯片将会再一次实现国产同类产品率先量产。单芯片可支持到120W充电规格。采用多颗并联则可在保证手机散热性能和用户体验的基础上实现120W/160W/240W甚至更高功率。

主流应用案例：

全球首发150W光速秒冲（搭载南芯半导体SC8571超高压电荷泵快充芯片），5分钟即可充至50%，15分钟让手机满血复活。

据官方介绍显示，真我GT Neo3通过41项莱茵标准安全测试，38重安全防护；独立充电控制芯片，异常一键断电；双FPC连接，分散热源减少能量损耗；1600次循环充放电，电池有效容量≥80%。标配172g-150W轻便快充充电器，配置4500mAh和5000mAh双电池可供选择。

SC8571是南芯针对手机快充市场最新推出的电荷泵快充IC，采用80pin的CSP封装。其主要特点是采用的是南芯的第二代电荷泵技术，高效率：在3A负载下，SC8571效率高达98.65%，在8A负载条件下，SC8571依然可以达到98.12%的充电效率！

• 双模式：支持4:2电荷泵模式和2:2直充模式，完美兼容20V适配器和10V适配器；

• 具兼容1.2V/1.8V GPIO；

• 快速的短路保护。

开关电容的优势以上介绍了开关电容的工作原理，而高功率充电之所以选择开关电容的拓扑主要是因为相比与Buck Charger有明显的效率优势。

基于电荷泵的快充方案框图

其主要原因为：

1、没有电感储能，因此没有电感引起的损耗；

2、没有电感续流，因此开关管没有关断损耗，二极管反向恢复损耗和死区损耗；

3、由于开关管串联工作，降低了寄生电容的压降，进一步降低了开通过程中产生的损耗。

结语

自南芯2019年推出国内首款高压电荷泵IC——SC8551后，一跃成为电荷泵领域的佼佼者，乘胜追击南芯推出集成多种快充协议的SC854x，以及各种不同拓扑架构的电荷泵产品，奠定了南芯在国产电荷泵IC领域的领先地位。

本文推荐的产品南芯SC8571功能强、效率高、安全性好，正按照南芯既定的目标稳步推进，相信不久的将来，即可再次实现国产“超高压4:2电荷泵”的率先量产。在手机快充领域，南芯科技产品已与荣耀、OPPO、小米、vivo、moto 等众多知名手机品牌达成深度合作，并完成直接供应商体系认证！

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南芯提供充电器选型，开关充电器：支持1-6s电池配置，最大电流包含1.2A~10A+，电压包含5.5~36V，线性充电器：支持1s电池配置，最大电流包含500mA~1000mA，电压包含3.6V~4.6V,移动电源 SoC 充电器:支持1s电池配置，最大电流包含5A~12A，电压包含5.1V~13.2V;南芯的充电器覆盖了从低功率到高功率的广泛应用，提供了多样化的选择

产品型号	品类	Battery Cell	Charge Current (max)	VIN (min)	VIN (max)	MOS	OTG voltage (max)	OTG current (max)	Package
SC8801	开关充电器	1~6s	10A+	2.7V	36V	ext.	36V	5A+	QFN 4x4