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在效率这个大课题上 手机快充厂商都用了哪些法子?

2017年09月26日 09:30 来源:华强电子网 作者:网络整理 我要投稿

在效率这个大课题上 手机快充厂商都用了哪些法子?

  随着视频以及高耗电类手机应用市场的快速发展,大屏以及高容量电池的智能手机日益成为市场刚需,手机快充市场呈现出暴涨态势。据美国Energeous公司所披露的调研数据显示,从2015-2019年,预计全球手机快充市场将以68%的复合年增长率高速前行,且在未来三年里,全球将会有大约一半的智能手机都会支持快速充电,而随着近期iPhone8将支持快充的消息曝光,再度提升了市场对于快充技术大规模普及的信心,手机“快充化”的趋势已不可阻挡。

  而目前,快充行业已形成了百舸争流之势,其中的参与者不乏以高通、Dialog以及联发科技为代表的芯片厂商,更有华为、OPPO、魅族和小米等智能手机企业。他们都在该领域布局多年,不断的根据市场形势的变化来开发新型的快充技术方案,以求在快充行业爆发点出现之前占领更多的市场份额。

  Dialog公司发展和战略高级副总裁Mark Tyndall 

  不过,想要在群雄鏖战的快充市场站稳脚跟,需首先从消费者的核心诉求出发,在基础稳固的局面下才能实现其他方面的逐个击破,因此充电效率成为当下各大快充方案厂商的首发战场。Dialog公司发展和战略高级副总裁Mark Tyndall在接受采访时表示:“为了支持更长的续航时间以及更强的计算能力,智能手机电池的容量已逐步逼近4,000mAh,手机OEM厂商们也都在不断寻找更为高效的充电方案来满足这种新的市场发展需求。为此,我们推出了全新的电源转换器IC系列--DA9318,能够结合我们的RapidCharge AC/DC电源转换芯片组为智能手机提供高达98%的电源转换效率,使得系统的功率损耗降到最低,让紧凑型消费类应用变得更加节能,这是我们的关键优势。”

  而高效的电源转换能力需要仰仗创新的芯片架构设计,Mark Tyndall进一步补充到:“与现有使用低电压并让充电电流直接通过电缆的拓扑结构不同,DA9318系列的设计允许采用标准的3A USB线缆来实现6A的充电电流,这不仅实现了功率的加倍,同时也大幅降低了快充的应用成本达35%。在芯片设计层面上,我们采用了与以往不同的自适应双向通道设计方式来做保证,能够使得如今的快充方案在适配器电压达到6V-10V左右时,做到高达98%的电源转换效率,极大的降低了功率的损耗,充分满足高达4000mAh电池容量下的快速充电需求。”

  苏州易能微电子科技有限公司CEO吴钰淳 

  苏州易能微电子科技有限公司CEO吴钰淳也表示:“针对手机以及平板等移动设备的快充应用市场,我们拥有EDP2520的单芯片解决方案,它是一款专为单节锂电池供电设备而设计的高集成度开关模式电池充电及电源路径管理系统,充电效率可以高达91%,OTG Boost的效率高达92%。其内部集成的低阻电源路径可有效优化开关模式的工作效率、减少电池充电时间以及延长电池放电时的工作时间,因此能够进一步提升充电速度。而且升降压技术十分优秀,不会出现市面上广泛存在的烧MOS的现象。”

  不过,充电效率的提升并不只与芯片性能有关,电池电芯的不同也会产生一定的影响。据编者了解,如果手机电池想要很好的支持快充,对其功率等相关性能参数的要求很高。一款手机电池若想提升功率性能,就需要在电池整体的各个环节中下功夫,比如正负极材料、电导的内阻、电解液、隔膜以及结构设计等方面。而使用不同正负极和电解液材料的电芯,其功率密度、能量密度以及导电率等方面的性能也不尽相同,比如正负极方面就需要电导拥有低内阻的特性等。

  罗姆半导体(上海)有限公司设计中心也认为:“大容量手机电池的充电速度很大程度上取决于电池电芯本身的特性,电池所采用的电芯种类不同,其在充电效率等方面的表现也不尽相同。因此,针对手机等单芯电池的充电应用,我们专门开发了2Phase的降压方案,内置MOSFET的双通道降压DC/DC可以同时工作,最大可以做到5A的大电流充电。此外,我们也有外置MOSFET的方案,通过选用大电流的MOSFET,可以实现更大电流的快速充电。”

  综上,可以发现无论是哪种快充方案,能够提供的真实充电效率受制于多个方面,纵使芯片端能够提供高效的充电能力,但如果手机电池不给力,也自然不能够充分发挥快充方案的真实潜力。因此,站在用户的角度来考虑,OPPO的一体化快充设计方案固然实用,但成本是其硬伤,也决定了其在未来的手机快充战场上难以久远。而站在方案商的角度来看,如何综合性的去优化芯片端、电池端以及手机端在协同能力以及整体方案成本等多方面问题,才能真正推动快充技术的全面普及。

  (责编:振鹏)


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