提前布局融合快充市場(chǎng)，南芯高壓電荷泵快充芯片SC8546問(wèn)世，兼容UFCS

前言

自2019年南芯推出壓電荷泵IC——SC8551之后，南芯乘勝追擊，推出集成多種快充協(xié)議的SC854x系列、超高壓4:2電荷泵快充SC8571、以及各種不同拓撲架構的電荷泵產(chǎn)品，奠定了南芯在國產(chǎn)電荷泵IC領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，一躍成為電荷泵領(lǐng)域的佼佼者。

近期，南芯再次推出兼容UFCS（融合快充標準）的單芯片40W高壓電荷泵充電產(chǎn)品——SC8546，力求保持國產(chǎn)同類(lèi)產(chǎn)品中的領(lǐng)先地位。

SC8546介紹

電荷泵是一種無(wú)電感式 DC-DC 轉換器，利用電容作為儲能元件來(lái)進(jìn)行電壓電流的變換，半壓電荷泵可以實(shí)現輸出電壓減半、輸出電流加倍，同時(shí)轉換效率可以達到97%以上，遠高于普通的充電IC，從而很好地解決了高壓快充時(shí)充電IC發(fā)熱的問(wèn)題。此外，由于電荷泵可以實(shí)現輸入電流是輸出電流的一半，所以相對于低壓直充方案，線(xiàn)材和接口的成本可以大大降低。

SC8546是南芯針對手機快充市場(chǎng)最新推出的40W高壓電荷泵快充IC，采用36pin的CSP封裝。在集成多種快充協(xié)議的基礎上，兼容了UFCS快充規范，解決目前市面上快充標準復雜多變、互不兼容的問(wèn)題，同時(shí)也對提升用戶(hù)使用體驗和節能環(huán)保起到積極的推動(dòng)作用。

上圖為SC8546的典型應用框圖，SC8546支持2:1電荷泵模式和1:1直充模式，完美兼容10V適配器和5V適配器。不僅如此，為適配未來(lái)手機處理器的GPIO朝著(zhù)更低電壓發(fā)展的方向，SC8546率先兼容1.2V/1.8V兩種GPIO電壓等級，使得客戶(hù)可以從容應對處理器的更新迭代。

上圖為SC8546工作在電荷泵模式下的效率曲線(xiàn)，憑借優(yōu)異的設計能力，SC8546實(shí)現了業(yè)界領(lǐng)先的98.33%峰值效率。

上圖為SC8546工作在bypass模式下的效率曲線(xiàn)，在單顆輸出6A的大功率負載條件下依然保持超過(guò)97%的效率指標。

上圖為SC8546工作在2:1電荷泵模式下的溫升測試圖，測試條件VBAT=4.4V，IBAT=8A，環(huán)境溫度約為25℃。從圖中可以看出SC8546表面溫度為55.8℃，溫升30.8℃，表現優(yōu)秀。

上圖為SC8546工作在1:1直充模式下的溫升測試圖，測試條件VBAT=4.4V，IBAT=6A，環(huán)境溫度約為25℃。從圖中可以看出SC8546表面溫度為46.1℃，溫升21.1℃，表現優(yōu)秀。

SC8546內部集成多達16重安全防護措施和7路12-bit ADC，為用戶(hù)的充電安全保駕護航。不僅如此，SC8546還支持獨特的輸入輸出電壓壓差檢測保護，實(shí)現百ns級別的快速響應時(shí)間，輕松應對輸入電容短路/飛電容短路/輸出電容短路等各種異常場(chǎng)景。

關(guān)于UFCS

如果你擁有多個(gè)品牌的產(chǎn)品，就會(huì )發(fā)現，你同時(shí)也擁有了一大堆不同的充電器，各不相容，“一個(gè)鑰匙只能開(kāi)一個(gè)鎖”的情況繁雜又無(wú)奈。

其實(shí)，快充產(chǎn)業(yè)長(cháng)期存在協(xié)議不兼容的問(wèn)題，尤其在各大手機品牌之間，快充協(xié)議眾多，互不兼容，不同品牌的手機和充電器之間往往只能實(shí)現基本的小功率充電。這不僅嚴重影響了用戶(hù)快充使用體驗，造成資源浪費；也大大增加了產(chǎn)業(yè)鏈上下游研發(fā)風(fēng)險與成本。

2021年5月，電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布融合快充標準《移動(dòng)終端融合快速充電技術(shù)規范》。該規范重在解決互配快充不兼容的問(wèn)題，促進(jìn)廠(chǎng)商快充技術(shù)在行業(yè)內現有終端的互通使用，同時(shí)指導和規范設備制造商的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)，為終端使用者創(chuàng )造快速、安全、兼容的充電使用環(huán)境。

同年12月24日，廣東省終端快充行業(yè)協(xié)會(huì )成立，推出融合快速充電技術(shù)規范 UFCS，全稱(chēng)Universal Fast Charging Specification，由綠色能源工作組主導，信通院、華為、OPPO、vivo、小米牽頭，并得到包括榮耀、南芯在內的多個(gè)終端廠(chǎng)家和芯片廠(chǎng)家的鼎力支持。

UFCS快充規范采用連續調節模式，輸出電壓分為5V、10V、20V、30V四個(gè)可編程的檔位（類(lèi)似 PD3.0的 PPS Programmable Power Supply 調壓），其中5V電壓檔位的可編程電壓范圍是3.4V-5.5V、10V電壓檔位的可編程電壓范圍是5.5V-12V、20V電壓檔位的可編程電壓范圍是12V-21V、30V電壓電壓的可編程電壓范圍是21V-36V。定義的最大輸出功率能到達200W以上。

UFCS快充規范旨在改變“基于DP/DM的”充電協(xié)議互不兼容的局面，并成為快充行業(yè)通用的快充標準，實(shí)現快充市場(chǎng)大一統。

充電頭網(wǎng)總結

隨著(zhù)UFCS、USB PD 及DPDM快充技術(shù)的快速發(fā)展，快充技術(shù)早已進(jìn)入到大眾生活中，多口快充已成為引領(lǐng)快充技術(shù)的風(fēng)向標。南芯作為終端快充協(xié)會(huì )首批高級會(huì )員，也是融合快充生態(tài)的積極推動(dòng)者。目前，南芯已為融合快充生態(tài)開(kāi)發(fā)了手機超級快充電荷泵芯片、充電器快充協(xié)議芯片等。

南芯半導體，是一家專(zhuān)注于電源和電池管理的高性能?chē)a(chǎn)半導體設計公司，擁有Charge pump、DCDC、ACDC、有線(xiàn)充電、無(wú)線(xiàn)充電、快充協(xié)議、鋰電保護等多條產(chǎn)品線(xiàn)，基于自主研發(fā)的升降壓充電、電荷泵和GaN直驅等核心技術(shù)，推出了多款明星產(chǎn)品，得到業(yè)內廣泛認可。

南芯能夠提供從AC到電池的端到端快充完整解決方案，產(chǎn)品覆蓋10W到200W整個(gè)范圍。其中電荷泵大功率快充系列產(chǎn)品率先打破國外壟斷，通過(guò)了國內多個(gè)知名品牌手機廠(chǎng)家的嚴苛認證，并已實(shí)現大規模穩定量產(chǎn)；DC/DC類(lèi)產(chǎn)品在工業(yè)類(lèi)市場(chǎng)取得了豐碩的成績(jì)；無(wú)線(xiàn)/有線(xiàn)充電類(lèi)產(chǎn)品也已經(jīng)通過(guò)車(chē)規認證，打入國產(chǎn)汽車(chē)前裝市場(chǎng)。

南芯擁有強大的研發(fā)及系統團隊、獨立的品質(zhì)管控團隊、以及貼近客戶(hù)的銷(xiāo)售和支持團隊，為高質(zhì)量的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計保駕護航。南芯也得到了上下游產(chǎn)業(yè)鏈與資本的廣泛認可與支持：上海集成電路產(chǎn)業(yè)基金、聚源、紅杉、oppo、小米、vivo等紛紛入股成為股東，助力公司持續、快速成長(cháng)以及可靠的供貨保證。

南芯產(chǎn)品已在榮耀、OPPO、vivo、小米、聯(lián)想、三星、大疆、Anker、紫米等國內外知名品牌的產(chǎn)品中頻頻亮相，并助力多款產(chǎn)品入駐Apple Store，證明了南芯產(chǎn)品在性能、品質(zhì)和成本等方面的諸多優(yōu)勢。南芯秉承不斷提高，不停創(chuàng )新的企業(yè)文化，致力于為客戶(hù)提供高性能、高品質(zhì)與高經(jīng)濟效益的系統解決方案。