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我國快充晶片技術取得突破:雙電芯 200W,4:2 電荷泵架構

7 月 2 日訊息根據充電頭網訊息,我國半導體企業伏達半導體(NuVolta Technologies)近日推出了第二代電荷泵快充晶片產品 ——NU2205。這款晶片是目前業界功率最高的單晶片電荷泵快充晶片。可達 100W,同時也是目前國產唯一的支援雙電芯 4:2 電荷泵快充架構的晶片。

官方表示,該晶片的成功研發有利於打破國外廠商在雙電芯快充行業的壟斷,該方案未來能為手機提供高達 200W 的雙芯快充方案

瞭解到,電荷泵技術是一種特殊的直流-直流(DC-DC)變壓方式,利用電容儲能,快速通斷,實現輸出電壓減半。這種方式相比於傳統的開關電源方式,不需要電感元件,轉化效率可達 95% 以上,但在實際應用中還需要結合開關電源使用。

NU2205 在內部結構方面進行了創新,提高了工作效率,同時可以調節工作頻率。在 4:2 的工作模式下,最高效率可以達到 98%,在 10V 介面卡輸入下,2:2 模式 2 節電池充電效率最高可達 99.2%。

▲伏達 NU2205 充電效率曲線

這款晶片除了 4:2 雙電電荷泵模式外,還支援 2:2 雙電芯直充模式,此時充電效率高達 99.2%。在高功率充電發熱持續增加的應用環境裡,提供了脈衝切換 4:2 和 2:2 兩種模式降低系統的發熱的可能。由於設計的創新性,NU2205 還能同時支援 2:1 和 1:1 的單電芯快充模式。

官方表示,在 25°C 環境溫度條件下,16V 輸入時,2 節電池在 10A 和 20A 大電流下充電,溫升分別對應 44.9°C/46.8°C。

▲ 兩種 NU2205 方案的溫升測試

瞭解到,伏達 NU2205 晶片單顆可以穩定輸出 10A 電流,兩顆穩定輸出 20A 電流。使用兩顆晶片的原因是為了降低損耗,突破單電芯快充限制,達到 120W 甚至更高。

NU2205 採用 4:2 電荷泵架構,這種架構和整合 FET 進行了優化,可實現 50% 的佔空比。使電纜電流成為傳輸到電池電流的一半,從而減少了充電電纜的損耗並限制了應用中的溫升。雙相架構降低了輸入電容要求,同時降低了輸出電壓紋波。此外,這種晶片還支援無線充電方案,並有多達 34 重全面保護。