前言

近期,多起充电宝安全事故引发广泛关注,中国民航局遂出台史上最严禁令,禁止无 3C 认证、标识不清或已被召回的充电宝登机。事故根源多指向电芯本身。目前市面充电宝多采用液态锂离子(LIB)或聚合物锂离子(LIP)电芯,三者正负极材料相同,常见正极包括钴酸锂镍钴锰(三元材料)和磷酸铁锂。其中磷酸铁锂电池无记忆效应、可快速充放电、循环寿命达 2000 次以上、安全性最佳,因而在储能与电动工具领域大放异彩。

33140规格磷酸铁锂电池

随着行业对安全耐用需求的提升,越来越多厂商开始布局磷酸铁锂充电宝。目前在充电宝中一般使用磷酸铁锂圆柱电芯,通过采用全极耳工艺降低内阻,热稳定性强且支持更高倍率的稳定放电。同时,其结构优化与材料优势使得单体在充放电循环中衰减极小,寿命可达数千次。凭借成本效益与安全性并重的特点,全极耳磷酸铁锂圆柱电芯正成为中高端移动电源与储能系统的首选解决方案。

然而磷酸铁锂工作电压与三元电池存在差异,大多数现有电源管理芯片仅针对三元材料优化,难以充分发挥磷酸铁锂的优势。英集芯凭借深耕数模混合集成电路的技术积累,此前已推出多款支持多口多协议的移动电源SoC芯片。这些产品不仅兼容三元锂离子电池,更是在业内少有的可直接驱动磷酸铁锂电池的方案产品。

接下来,充电头网将对英集芯相关芯片产品进行深入解读,以全面了解其在安全性、兼容性与性能方面的优势。

英集芯支持磷酸铁锂电池的移动电源SoC芯片

充电头网已将英集芯支持磷酸铁锂电池的移动电源 SoC 芯片及其核心参数汇总于下表,便于各位直观对比和准确选型,接下来充电头网将会对这些芯片进行一个详细的讲解。

英集芯IP2366

英集芯IP2366是一款集成AFC/FCP/PD2.0/PD3.0/PD3.1 等输入输出快充协议和同步升降压转换器的锂电池充放电管理芯片,充放电功率高达140W。具有高集成度与丰富功能,只需一个电感实现同步降升压功能,在应用时仅需极少的外围器件,可有效减小整体方案的尺寸,降低 BOM 成本。

IP2366支持最大6串电芯串联、多种电池配置,具备智能充电调节、低功耗模式和精准测量功能,具有I2C接口可获取充电电压、电流等信息,并有4个指示灯可显示电量和充放电状态,为锂电池应用提供了全面而高效的管理解决方案。

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英集芯IP2368

英集芯IP2368内置四管H桥同步升降压开关管驱动,支持PD3.0、AFC、FCP等多种快充协议,可自动申请快充以最大功率充电,输入端支持5-20V电压,通过升降压电压转换,自动切换升压或降压,调节输出电压为多串电池组充电,还支持最大100W的反向放电输出,填补了多串大功率锂电池充电的市场空白。

英集芯IP2368支持使用2-5节串联的电池组,电池充满电压支持电阻设置,适配磷酸铁锂和三元锂电池,充分满足不同设备的电池种类。IP2368默认支持四灯电量指示,电池组初始容量可通过电阻配置,可实现精准的电量显示。

英集芯IP2368详细规资料。

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英集芯IP5389H

英集芯IP5389H是一款移动电源主控芯片,这颗芯片内部集成同步升降压控制器,支持多种快充协议,支持2-6节电池应用,最大输出功率达100W。芯片支持两个USB-C接口输入输出或支持一个USB-C接口或者USB-A口输出,任一接口均支持快充。

IP5389H支持丰富的快充协议,支持包括UFCS融合快充在内的多种快充协议,支持协议定制。芯片内部集成双向同步升降压控制器,集成电荷泵驱动外置NMOS,芯片支持自适应充电电流调节,支持磷酸铁锂,三元和高压锂电池应用。

芯片内部还集成库仑计,集成14位ADC,支持4颗LED电量指示,或88/188数码管电量显示,支持通过电阻设定电池容量,支持自学习电池电量,实现精准的电量显示。芯片具备自动检测设备接入和拔出功能,具备快充状态指示,支持电池温度检测和多功能按键等功能,采用QFN64封装。

英集芯IP5389

IP5389是一款支持多种快充协议,支持最大5节串联电芯,集成升降压驱动,最大输出功率100W的移动电源SoC芯片。

英集芯IP5389支持USB-A、USB-C口、还支持Micro-USB接口和Lightning接口供电输入,全部接口支持快充。快充协议支持华为FCP、SCP,支持三星AFC,支持OPPO的VOOC,支持PD3.0快充协议,支持PPS,输出最高功率20V5A 100W,可实现全接口丰富的快充支持。

IP5389内置升降压控制器,通过驱动外置MOS管,支持双向升降压充放电,支持最大5A充电电流,并且支持自适应电流调节。支持2/3/4/5串电池,支持3.65V磷酸铁锂电池充电,并且支持4.2、4.3、4.35、4.4V多种电池。芯片内置电量计,支持4颗LED电量指示,或88/188数码管电量显示,支持通过电阻设定电池容量,或学习电池电量,实现精准的电量显示。

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英集芯IP5385

英集芯推出了首款集成UFCS融合快充协议的快充移动电源SoC IP5385,这款芯片将常见移动电源中的快充协议芯片,MCU,同步升降压控制器全部集成在一个封装内部,支持2-4串三元锂电池和磷酸铁锂电池应用,搭配MOS管和电感,即可组成双向65W快充移动电源,从而满足高性价比的快充需求。

英集芯IP5385延续了IP5389同步升降压SoC的全部功能,芯片同时支持2个USB-A口输出,支持一个双向USB-C接口,还支持Micro USB接口或者Lightning接口输入,任意接口均支持快充,支持UFCS融合快充,支持PD3.0快充,支持华为SCP,FCP快充等其他快充协议,具有非常好的兼容性。

IP5385内置双向同步升降压驱动器,内部集成电荷泵,支持使用高性能NMOS用于开关管和路径管理。只需一颗芯片搭配电感和同步开关管,以及对应接口的路径管理管,即可组成完整的2-4串电池,多接口的大功率快充移动电源。芯片支持65W充放电功率,满足移动电源,储能电源以及便携设备和电动工具应用。

芯片内置输入过压欠压保护,输出过压,过流和短路保护,电池过充,过放和过流保护,支持外接NTC进行电池温度保护,内置芯片过热保护。数据引脚耐压30V,并具备ESD保护。

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英集芯IP5386

英集芯 IP5386 是一款集成多种快充协议、同步双向升降压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示等多功能的电源管理SoC,为快充移动电源提供完整的电源解决方案。IP5386 可同时支持 USB-A x2, USB-C,Lightning 口四个USB 口,单独使用任何一个USB口都可以支持快充,同时使用两个及以上输出口时,只支持 5V 输入输出。 

英集芯 IP5386 支持 2 节、3 节、4 节串联电池,同步开关升降压系统可提供最大 45W 的输入输出功率,轻载时自动进入休眠状态。 应用时仅需极少的外围器件,只需一个电感实现双向升降压功能,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM 成本。芯片的同步开关充电系统,提供高达8A 充电电流,内置芯片温度、电池温度和输入电压控制环路,智能调节充电电流。

英集芯IP5383

英集芯的IP5383是一款高性能移动电源SoC,支持SCP、PD3.0、UFCS等多种快充协议,适用于2至5节串联电池组,最大输出功率可达45W。这款芯片集成了H桥功率MOS管,简化了电源管理,并提升了充电效率。

IP5383提供两个USB-C接口和一个USB-A接口,其中两个USB-C接口均支持PD协议的双向输入输出功能,USB-A接口则提供输入功能。该芯片支持多种快充协议,包括QC2.0、QC3.0、SCP、FCP和AFC,同时支持UFCS 10mW/Step输出电压调节,并兼容BC1.2和Apple设备协议,使其能够灵活为多种设备充电。

此外,IP5383集成了PD2.0/PD3.0的双向供电协议,支持PPS输出功能,可实现5V、9V、12V、15V和20V的多级电压输入输出。芯片内置E-MARK线缆识别、BMC协议的固定电压输出和自动电压识别功能,确保安全高效的充电过程。在电池管理方面,IP5383具备自动电池充放电管理功能,支持2至5节串联电池的配置。

IP5383还内置了过压、欠压、过流、过温和短路等多重保护机制。其强大的放电系统包含14位ADC,可精确测量温度和电流,并通过4段LED实时显示充放电状态。此外,IP5383具备高达4kV的ESD防护设计,增强了芯片的可靠性。

IP5383采用7mm x 7mm的QFN60封装,非常适合用于移动电源、手机、平板等便携电子设备。

英集芯IP2369

IP2369是一款高集成度的电池管理芯片,支持2至6节串联电池,内置升降压MOS,具备高达45W的充放电功率。

该芯片集成了AFC、FCP、PD3.1等双向输入输出快充协议,全面支持C口双向快充和A口输出快充。此外,它支持多种电量指示方式,包括4/2/1 LED灯或数码管显示,灵活满足不同设计需求。IP2369具备自唤醒模式,待机功耗低于100µA,深度休眠功耗低至10µA,同时支持在线升级功能,为终端产品提供高效、智能的解决方案。

IP2369采用QFNWB-7*7-60L 0.4pitch封装,适用于移动电源、储能电源等领域。

英集芯IP2363

英集芯IP2363是一款专为多串锂电池充电的升降压SoC芯片,这款芯片内置PD3.0协议,支持使用PD快充和DP&DM快充供电,支持5-20V输入电压。在输入电压低于,等于或者高于电池组电压时,都可以将输入电压转换为适合的电压,为电池组充电。

IP2363支持为2-5串的锂电池组充电,基本涵盖手持电动工具电压范围。支持三元锂电池和磷酸铁锂电池使用,电池节数和充电功率均可由电阻配置,设置简单。最大充电功率为30W,支持自适应充电电流调节。

通过使用IP2363同步升降压SoC芯片,搭配同步升降压MOS管和电感以及电容和电阻元件,即可组成内置在电池组中的充电电路。通过使用PD快充充电器直接为电池充电,省去专用充电器的制造和认证成本,并且降低电动工具成本,也减少包装体积,减少包装材料的使用。

英集芯IP2363升降压SoC芯片延续了家族升降压产品的精简设计,芯片内部集成快充取电功能,电池充电管理和同步升降压控制器,无需外置芯片即可实现全部功能。此外,IP2363还支持定制I2C功能,通过芯片内置的14位ADC,测量输入电压和电流,电池的充电电压和电流信息。

IP2363还集成输入过压、欠压保护,电池过充、过流保护,支持外接热敏电阻进行电池温度保护和芯片过热保护功能。

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英集芯IP5362

IP5362 是一款高度集成的移动电源 SoC,该芯片集成了同步升/降压转换、锂电池充放电管理、智能快充协议控制及高精度电量计功能。其最大特点在于仅需单颗电感和极少的外围元件,即可实现 22.5W 放电和 20W 充电的全快充解决方案,从而实现整体方案的紧凑化、降低 BOM 成本。

IP5362 支持包括 PD2.0/PD3.0、PPS、QC2.0/QC3.0、FCP、AFC、SCP 以及苹果/三星协议在内的主流快充标准,对应输出电压档位覆盖 5V、9V、12V,多协议自适应识别,并内置欠压环与智能协议识别功能,能在不同输入条件下自适应调节充电电流,确保充电过程安全稳定

针对磷酸铁锂电池,IP5362 提供多档恒压充电选项,可通过外置电阻在 3.55 V、3.60 V、3.65 V 与 3.70 V 四种终止电压之间切换;在电池电压低于 2.7 V 时自动进入涓流充电模式,电压达到设定值后切换至恒流/恒压充电,并在终止电流以下时智能停止充电。

放电输出方面,IP5362 内置高压同步开关转换器,支持 5V@3.1A、9V@2.22A、12V@1.67A、10V@2.25A的多档放电能力,输出功率最高达22.5W,可通过 LED 或数码管指示精准反馈剩余电量,并结合内置 14‑bit ADC 实时计算电池容量,实现高精度电量显示与管理

IP5362 还支持包括无线充模式、插拔检测、负载检测、I²C 通讯扩展等多种功能,支持过压、欠压、过流、短路、过温保护等全面保护机制,具备高达 4 kV 的 ESD 防护,支持电池温度NTC 保护,采用QFN48封装,适用于充电宝等便携设备领域。

英集芯IP5306P

英集芯 IP5306P 是一款高度集成的移动电源管理 SoC,集成了同步升压转换器、开关充电管理、电池电量指示及电源路径管理等核心功能,仅需一颗外部电感和少量被动元件即可构建完整的移动电源方案。这款芯片专为支持磷酸铁锂电池而优化,兼容 3.55V、3.60V、3.65V 及 3.70V 多种电池工作电压,为用户提供更加安全可靠的电源解决方案,同时有效缩减整体方案尺寸及 BOM 成本,满足市场对高功率密度与低成本的双重需求。

IP5306P 采用开关恒流恒压技术,可提供最高 2.0A 的充电电流,典型充电效率可达 94%,在输入电压与芯片温度智能调节下,可自动匹配适配器输出能力,实现边充边放功能。当电池电压低于 2.20V 时进入 70mA 涓流充电;在电压 2.20V–2.60V 区间时切换至 300mA 涓流模式;超过 2.60V 后进入恒流阶段,并在达到设定的恒压阈值后自动切换至恒压充电,充电结束后电池电压若下降 50mV 则重新启动充电循环,确保电池充满且延长电池寿命。

IP5306P 的同步升压系统支持最高 2.1A 的输出电流,在 3.65V 电池端电压条件下输出 5V@2A 时的转换效率可高达 93%。芯片内部集成软启动电路,有效抑制启动冲击电流,同时内置输出过流、短路、过压及过温保护,确保系统在各种负载及环境下保持稳定可靠;轻载或无负载时可自动进入待机模式,将静态电流降至低于 100µA,极大节省待机能耗。

为了便于用户实时掌握电量与操作状态,IP5306P 支持 4 灯、2 灯或 1 灯多种 LED 指示模式,并提供灵活的按键操作:短按可唤醒电量显示及升压输出,长按可启闭集成照明灯,双击短按可一键关闭所有输出与照明;按键引脚与照明灯驱动及 NTC 温度检测共用,并通过分时复用实现功能切换,既丰富了人机交互体验,又保持了方案的低成本与高集成度。

在保护机制方面,IP5306P 提供输入过压、过流、过热保护,输出短路及过流保护,以及针对电池的过充、过放、过温等多重安全保障;在 ESD 抗干扰方面,可承受高达 4kV 的人体模型冲击,并能在瞬态高达 12V 的输入下保持可靠工作,进一步提升产品的可靠性与安全性。

IP5306P 采用 ESOP8 封装,并提供深度定制选项适合大规模量产与多样化定制需求。典型应用电路仅需一个 2.2µH 电感、数只电容和电阻即可实现移动电源方案,可为便携式设备如手机、平板、充电宝等提供稳定高效的充电体验,同时简化 PCB 布局与制造流程,降低整体方案成本与开发难度

充电头网总结

充电宝安全事件频发以及监管政策的不断升级,电芯材料的选择正逐渐向更高的安全性转变。磷酸铁锂电池凭借其出色的热稳定性、长循环寿命与绿色环保特性,正在成为充电宝行业新的选择,且目前已有企业推出磷酸铁锂充电宝来试点。面向这一趋势,传统针对三元锂优化的电源管理解决方案亟需升级,才能满足市场对高安全、高耐用快充产品的迫切需求。

英集芯推出的多款支持磷酸铁锂电池的移动电源 SoC,不仅填补了行业对磷酸铁锂材料专用充放电管理芯片的空白,也为产品设计带来了更大的灵活性。通过多档恒压终止电压设置与精细的涓流—恒流/恒压切换逻辑,其方案兼顾了电池安全与性能释放,为厂商在保证安全的前提下实现更高效、更长寿、安全的产品体验提供了可靠支撑。