2024-10-26數位

前言

在經歷了熱鬧的國慶假期後，電子行業也迎來了全新的市場動態。作為科技創新的核心之一，快充技術在這一季度再次呈現出蓬勃發展的勢頭。各大廠商相繼推出了更高效、更智慧的快充解決方案，推動了手機、膝上型電腦等消費電子產品的充電體驗邁向新台階。

在2024年第三季度，iPhone16系列手機的推出逐漸成為市場關註的焦點，各大充電方案商對此也推出了多款適配快充方案為其提供極速充電支持，還透過相容性和整合化設計，進一步最佳化了使用者體驗。同時，圍繞快充的安全性、效率提升等問題，各類半導體企業也釋出了多款創新芯片和解決方案，極大提升了充電系統的整體效能。

本文將總結2024年第三季度的主要快充方案，涵蓋了芯片技術的進步、實際套用場景的創新以及行業標準的演進，幫助讀者全面了解這一領域的最新趨勢和發展方向。

美思半導體 SimpleGaN系列方案

SimpleGaN系列采用準諧振（QR）控制模式，搭載了先進的數位控制技術，透過智慧化演算法可實作在PWM和PFM模式下無縫切換，在不同負載條件下可有效提高系統效率並有效抑制EMI幹擾。內建的DSP核心提供極高的運算能力，能夠根據負載需求靈活調整系統的開關頻率、占空比和原邊IPeak電流，實作精準的恒壓恒流輸出，確保整個電源系統保持最佳的轉換效率。

SimpleGaN系列芯片支持多種市面主流快充協定，包括PD3.1、UFCS、QC2.0/3.0/3.0+、MTK-PE+、SFCP以及SCP、AFC和Apple 2.4A等專有協定；內建的VIsync數位校準技術大幅提升了輸出電壓和電流的精度，並透過Burtst-Sense原邊-副邊隔離通訊技術實作了完全數位化的反饋系統，消除了傳統模擬電源設計中所需的反饋補償網路，不僅有效簡化了電路設計，同時提高了系統在各種負載條件下的穩定性，特別適合高效快充的套用場景。

65W全整合方案

30W 超小體積方案

華眾芯微24W多口電源方案

充電頭網拿到了華眾芯微推出的一款5V4.8A開關電源方案，這款電源方案支持90~264Vac電壓輸入，輸出電壓固定5V，輸出功率為24W。這款電源方案使用華眾芯微GP1224Q初級電源芯片搭配使用GP1710同步整流芯片，兩顆芯片內部均整合控制器和開關管，外圍元件精簡。

這款開關電源方案為原邊反饋，無需光耦反饋輸出電壓。初級電源芯片采用QR工作模式，待機功耗低於70mW，滿足六級能效標準。這款電源方案設有兩個USB-A介面和一個USB-C介面。

一微星單協定單電感2C方案

一微星45W 2C方案使用一顆CV658協定芯片，外圍僅需一顆支持12W max的Buck芯片和一顆電感，即可實作2C盲插45W，雙插30W+12W輸出。

CV658支持OPTO和FB雙反饋，在OPTO控制ACDC輸出的同時，FB控制Buck輸出，一顆芯片即可實作2C的智慧辨識和功率分配。該方案單插支持雙路直通，雙插支持高功率直通，極大的提高了效率，可以快速滿足整機六級能效要求。

CV658具備雙路高精度差分偵測功能，可支持兩路獨立恒流恒壓控制。兩個C口均支持小電流裝置的偵測，可辨識 C to Lighting線材、耳機倉、無線充底座等等裝置，埠自動切換休眠和喚醒狀態，給使用者提供更好的快充體驗。

PSV-RDAD-65USB參考設計

Pulsiv OSMIUM技術利用半有源橋來提高效率和空間，透過感應交流電路線電壓和頻率來調整電容器充電時間，從而讓電路在交流零電壓交越時不消耗路線電流。這能夠實作簡單的半有源橋以提高效率，特別是在低壓條件下。它對位於下半部份交流轉直流橋中的MOSFET進行精細控制，並與高側二極體結合使用。此設計中的半有源橋在效率、成本和復雜性之間實作了微妙平衡，支持通用輸入，並在115V交流電源下將滿載效率提升0.7%。

PSV-RDAD-65USB參考設計采用Innoscience的GaN晶體管，透過降低RDSon和寄生電容，減少了反激變換器和同步整流器子系統中的損耗。Innoscience EMEA總經理Denis Marcon表示，GaN技術非常適合提高效率、減少損耗和最佳化成本，而Pulsiv OSMIUM技術能顯著提高整體效能和減少能源浪費，帶來額外的好處。兩者結合可進一步最佳化成本和效率。

芯仙65W氮化鎵快充方案

芯仙推出的多款65W氮化鎵快充方案透過采用模組化設計，有效提升了方案的整合度，這些方案都具有優異的的功率密度，能夠滿足市場對快充產品的需求。小巧便攜的外觀設計、多介面配置以及出色的效能，充分展現了芯仙在電源方案設計領域的技術優勢。這些方案不僅能夠幫助快充廠商縮短產品上市周期，還能為iPhone 16等新一代智慧裝置提供了高效的充電解決方案。

65W 長條 2C1A氮化鎵方案

65W 方形 2C1A氮化鎵方案

65W 橢圓狀 2C1A氮化鎵方案

天德鈺20W快充方案

這套20W快充DEMO輸出采用天德鈺JD6610B快充協定芯片，為單芯片設計，外圍元件精簡。基於JD6610B可設計20W或30W快充產品，此外支持FCP、SCP、AFC、QC3+、PD3.0/QC4+、PPS、DCP等主流充電協定，為產品相容性和效能提供保證，不僅可以滿足蘋果iPhone系列機型快充需求，也能滿足華為、小米等主流品牌手機日常快充使用。

開關電源采用航天民芯MT6375B+MT6060A電源方案，優秀的EMI表現讓方案設計上無需共模電感、安規X電容等器件，另外高整合度也省去了額外功率器件的使用。輸出搭配天德鈺JD6610B快充協定芯片進行設計，可大大降低工程師設計難度以及系統成本，對於設計時下熱門迷你快充機型也更具優勢。

iSmartWare智融科技

SW1108+SW1608+SW3566+SW3536*2（140W2C2A）

第一款140W方案采用SW1108+SW1608+SW3566+SW3536*2的設計，采用2A+2C介面設計，這一方案設計充分利用了各芯片的優勢，讓整體方案整合度大大提升。

在這一款方案中，SW1108作為整合氮化鎵直驅的高頻準諧振反激控制器，極大提升了電路的轉換效率，同時減少了外部元件的需求。SW1608作為同步整流驅動控制器，專為離線式反激變換器的副邊同步整流管驅動設計，從而進一步最佳化系統的能效。雙口充電SOC芯片SW3566和兩顆多快充協定芯片SW3536則分別負責控制不同的充電介面，支持多種快充協定，支持USB-A和USB-C的雙口快充輸出，並且支持獨立限流，保障每個介面的充電效能。