前言

当今,消费者对于充电器的功率、便携性等方面的要求日益提高,这也促使各大厂商不断寻求更为先进、高效且可靠的快充解决方案。但以往充电器往往采用多芯片分离设计的形式,不但会因为走线导致额外的寄生参数,还会额外占用更多PCB空间,难以实现极致小型化。

而南芯科技作为在高性能国产半导体设计领域深耕多年的企业,率先推出国内首颗全集成POWERQUARK芯片,凭借初次级侧电路一并合封的高集成度优势,目前已实现批量出货,被多家知名一线品牌快充所采用。

南芯科技POWERQUARK全集成芯片

电源主控芯片SC3107C来自南芯科技的全集成芯片系列POWERQUARK®。该芯片采用南芯科技自研的全集成高压隔离封装,内置了原边控制器,氮化镓功率管,高速隔离数字通讯模块SC-PQLINK®,同步整流控制器和协议芯片。实现了用一颗芯片替代传统方案中的五颗芯片。

POWERQUARK®系列芯片的高集成度大幅度减少充电器外围元件数量,具备开发周期短,产品性价比高的优势。芯片内置的高速数字隔离通信模块SC-PQLINK®,不仅带来比光耦更高的系统可靠性,同时还实现了次级控制。芯片利用次级控制优势实现了原边软开关和主动式同步整流,提升了电源的整体效率,并降低散热要求。

POWERQUARK®系列芯片内部集成了协议功能,支持UFCS融合快充,PD快充以及多种主流私有定制协议。芯片内部还集成了软启动,供电过压保护,逐周期电流限制,输入欠压保护,输出过压保护,输出过电流保护和输出短路保护等多种功能和保护,为快充电源的稳定和安全保驾护航。

应用案例

绿联65W氮化镓快充充电器

绿联65W氮化镓充电器延续新一代家族外观设计,机身尺寸做得相当小巧,加上配置折叠插脚,便携属性拉满。接口兼容FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS等主流快充协议,实测为手机、笔电充电的功率表现都不错,可以满足用户日常快充需求。

充电头网通过拆解了解到,绿联这款氮化镓充电器采用南芯科技POWERQUARK®高集成度芯片方案,在反激电源架构上实现了ZVS功能,大幅度提升电源的转换效率。同时用一颗芯片便实现了传统充电器中五颗芯片才能实现的功能。

本次拆解实例可见在功率器件方面仅需配置一颗同步整流管和输出VBUS开关管,大大简化了电路设计,在系统成本、可靠性以及加速产品上市等方面更具优势。回到充电器本身,还使用艾华品牌电容滤波,器件打胶帮助散热,做工用料可靠。

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1、拆解报告:绿联65W氮化镓快充充电器

图拉斯35W小冰块PRO充电器

图拉斯35W小冰块PRO充电器延续半透明双层外观设计,整体小巧圆润,十分精致。产品支持PD、PPS、SCP等多主流快充协议,兼容性很好,最大输出功率35W,可以满足包括苹果iPhone 16系列新机在内的各大品牌机型快充需求。本期拆解的这款还采用与苹果iPhone 16 Pro相同沙漠色配色,高度适配使用更自然。

充电头网通过拆解了解到,图拉斯这款充电器内部采用两块PCB板设计,并使用了南芯科技POWERQUARK®高集成度芯片方案,得益于该方案的使用,在提升PRO版成品输出性能同时做得机身尺寸几乎不变,并配置可折叠插脚,进一步提升产品实用便携性。此外内部器件数量减少也有利于提升系统可靠性,保证长久使用。

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1、拆解报告:图拉斯35W小冰块PRO充电器

荣耀100W氮化镓充电器

荣耀这款100W氮化镓充电器延续经典外观设计,不过换上了全新USB-C快充接口,不仅支持荣耀100W私有快充,同时也支持PD3.0/PPS 100W快充,可以实现包括荣耀设备在内的手机、平板、笔电大功率充电需求。

充电头网通过拆解了解到,充电器基于南芯科技全集成芯片SC1875进行设计,该器件具有业界领先的高集成度,一颗即可实现传统方案5颗芯片的全部功能,极大简化电路降低设计难度,同时系统成本更低可靠性更好。

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1、拆解报告:荣耀100W USB-C氮化镓快充充电器

充电头网总结

南芯科技POWERQUARK采用全集成高压隔离封装,内置多种元件,可替代传统初次级所需的五颗芯片,其内置SC-PQLINK模块能够取代光耦隔离,进一步提升系统可靠性与效率。同时POWERQUARK芯片还支持UFCS、PD等市面上常见的多种主流快充协议,初次级一芯解决,具备外围元件少,开发周期短、性价比高等核心优势,目前已获绿联、图拉斯两款PD快充采用,助力两家厂商提升产品功率密度,实现快充体积极限压缩。

南芯科技是一家专注于电源、电池管理和嵌入式的高性能国产半导体设计公司。南芯科技围绕锂电池充电管理,产品线从初期通用充电管理芯片和DC-DC芯片拓宽至包括充电协议芯片、无线充电管理芯片、AC-DC 芯片、电荷泵充电管理芯片、锂电管理芯片及汽车电子在内的多条产品线,包含8大方向,各产品线下的产品系列不断补充完善并更新迭代,与诸多厂商展开了深度合作关系。

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