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高效能電動工具電源管理,英集芯五款USB-C快充晶片深度分析

作者:充電頭網

前言

随着電動工具市場的快速發展,電池技術的不斷創新成為關鍵驅動力之一,一款适用于電動工具的優秀升降壓晶片是必不可少的,這些晶片可以通過智能調整電池的電壓,優化能源使用效率,提高電池的性能和壽命。這種特性使電動工具能夠更加智能地管理電能,提供更為穩定可靠的動力支援。

随着USB-C接口的廣泛普及,如今它已經成為全球範圍内最為普遍應用的接口标準。手機、電動工具等各種裝置紛紛采用USB-C接口作為首要連接配接标準,是以一款支援USB C口的升降壓快充晶片可以為帶來更便捷、更快速的充電體驗。

英集芯升降壓USB-C快充晶片彙總

目前英集芯針對這一領域推出了五款适用于電動工具的升降壓USB-C快充晶片,分别是IP2363、IP2366、IP2368、IP5385以及IP5389,輸出功率涵蓋30-140W,以滿足客戶多樣化的應用需求。使用者可根據自己的需求進行選購。

高效能電動工具電源管理,英集芯五款USB-C快充晶片深度分析

接下來,充電頭網将為您提供對這五款晶片的詳細解析,深入探讨它們的特性、性能以及在電動工具領域的應用。通過全面的分析,我們将為您呈現這些晶片的技術亮點,以及它們在滿足使用者需求、提升電動工具性能方面的潛在優勢。

IP2363

英集芯IP2363是一款專為多串锂電池充電的升降壓SOC晶片,這款晶片内置PD3.0協定,支援使用PD快充和DP&DM快充供電,支援5-20V輸入電壓。在輸入電壓低于,等于或者高于電池組電壓時,都可以将輸入電壓轉換為适合的電壓,為電池組充電。

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IP2363支援為2-5串的锂電池組充電,基本涵蓋手持電動工具電壓範圍。支援三元锂電池和磷酸鐵锂電池使用,電池節數和充電功率均可由電阻配置,設定簡單。最大充電功率為30W,支援自适應充電電流調節。

通過使用IP2363同步升降壓SOC晶片,搭配同步升降壓MOS管和電感以及電容和電阻元件,即可組成内置在電池組中的充電電路。通過使用PD快充充電器直接為電池充電,省去專用充電器的制造和認證成本,并且降低電動工具成本,也減少包裝體積,減少包裝材料的使用。

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英集芯IP2363升降壓SOC晶片延續了家族升降壓産品的精簡設計,晶片内部內建快充取電功能,電池充電管理和同步升降壓控制器,無需外置晶片即可實作全部功能。此外,IP2363還支援定制I2C功能,通過晶片内置的14位ADC,測量輸入電壓和電流,電池的充電電壓和電流資訊。

IP2363還內建輸入過壓、欠壓保護,電池過充、過流保護,支援外接熱敏電阻進行電池溫度保護和晶片過熱保護功能。

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圖為英集芯IP2363電池充電應用原理圖,為四管單電感設計,電池節數,充電截止電壓和充電功率均可簡單的由電阻進行配置,滿足不同使用需求。IP2363還支援DC擴充卡供電使用,支援多種輸入方式。

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英集芯 IP2363 采用QFN32(5x5mm)封裝。

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晶片放在一進制硬币上的直覺大小。

IP2366

英集芯IP2366是一款支援PD3.1等多種快充輸入輸出協定的電源管理晶片,支援最大140W充電功率與2~6串锂電池串聯,具有高內建度與豐富的功能,隻需要一個電感就能實作同步升降壓功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減少整體方案的尺寸,大大降低BOM成本。

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IP2366采用BUCK-BOOST升降壓技術,配備NMOS驅動,能夠智能自适應充電電流,同時在外接電阻的情況下,可以輕松設定電池類型,充滿電壓為3.65V、4.1V、4.2V、4.35V和4.4V,以滿足不同電池串聯節數的需求,适用于2-6串锂電池/磷酸鐵锂電池充放電。此外,IP2366内置IC溫度、電池NTC溫度和輸入電壓控制檢測環路,可以根據識别到的充電器功率智能調節充電電流。

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除了電池管理的靈活性,IP2366還具備豐富的快充協定,其中包括PD3.1、FCP、AFC、SCP、DRP Try.SRC、QC2、QC3.0、QC3.0+等,為使用者提供了多種快速充電選項,確定充電效率和速度。此外,IP2366還支援最多四個LED電量訓示燈,内置14bitADC,具有I2C接口,可通過其擷取充放電電壓、充電電流等資訊,且待機功耗僅為5μA,還具備EN喚醒功能,為電池管理和充電控制提供了高度的便利性和效率。

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IP2366內建了一系列強大的保護機制,以確定了電路的穩定和可靠性。這些保護機制包括輸入過壓和欠壓保護,以防止不穩定電壓對電路造成損害。此外,IP2366還具備輸出過流和短路保護功能,有效防止電路過載或短路情況的發生。電池方面,IP2366提供了過充、過放和過流保護,以保護電池的安全和壽命。此外,還有IC過流保護和充電電池溫度NTC保護,進一步提高了穩定性和可靠性。同時,IP2366的ESD防護能力達到4KV,輸入耐壓可達30V,為電路提供了額外的安全性,確定在各種工作條件下都能正常運作。

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與一進制硬币實觀大小對比。

IP2368

英集芯 IP2368 是一款內建 AFC/FCP/PD2.0/PD3.0 等輸入輸出快充協定和同步升降壓轉換器的锂電池充放電管理晶片,内置四管H橋同步升降壓開關管驅動,可自動申請快充以最大功率充電,輸入端支援5-20V電壓,通過升降壓電壓轉換,自動切換升壓或降壓,調節輸出電壓為多串電池組充電,還支援最大100W的反向放電輸出。

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英集芯 IP2368 支援使用2-5節串聯的電池組,電池充滿電壓支援電阻設定,适配磷酸鐵锂和三元锂電池,充分滿足不同裝置的電池種類。IP2368預設支援四燈電量訓示,電池組初始容量可通過電阻配置,可實作精準的電量顯示。

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IP2368采用QFN7*7mm-48封裝,相比傳統升降壓方案更加節省空間。

IP5385

充電頭網獲悉,業内知名快充晶片原廠英集芯科技,推出了首款內建UFCS融合快充協定的快充移動電源SOC IP5385,這款晶片将常見移動電源中的快充協定晶片,MCU,同步升降壓控制器全部內建在一個封裝内部,支援2-4串三元锂電池和磷酸鐵锂電池應用,搭配MOS管和電感,即可組成雙向65W快充移動電源,進而滿足高成本效益的快充需求。

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英集芯IP5385延續了IP5389同步升降壓SOC的全部功能,晶片同時支援2個USB-A口輸出,支援一個雙向USB-C接口,還支援Micro USB接口或者Lightning接口輸入,任意接口均支援快充,支援UFCS融合快充,支援PD3.0快充,支援華為SCP,FCP快充等其他快充協定,具有非常好的相容性。

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IP5385内置雙向同步升降壓驅動器,内部內建電荷泵,支援使用高性能NMOS用于開關管和路徑管理。隻需一顆晶片搭配電感和同步開關管,以及對應接口的路徑管理管,即可組成完整的2-4串電池,多接口的大功率快充移動電源。晶片支援65W充放電功率,滿足移動電源,儲能電源以及便攜裝置和電動工具應用。

晶片内置輸入過壓欠壓保護,輸出過壓,過流和短路保護,電池過充,過放和過流保護,支援外接NTC進行電池溫度保護,内置晶片過熱保護。資料引腳耐壓30V,并具備ESD保護。

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英集芯IP5385應用原理圖,對應各個接口使用VBUS開關管,同步升降壓電路四顆開關管,晶片内部內建NMOS驅動器,方案內建度高,有效降低BOM成本。支援數位管電量顯示和四燈LED電量顯示,支援通過電阻設定電池容量,實作精準的電量顯示。

電池節數,電池電壓,電池容量以及最大輸入輸出功率參數均可通過電阻設定,無需軟體開發并且支援功能定制,IP5385這顆SOC晶片最大程度簡化了移動電源開發難度,降低開發成本和生産成本。

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英集芯現已基于IP5385設計了一個主流移動電源配置樣闆,得益于這顆高內建度SoC晶片,DEMO闆可配置1C2A1L1M五個接口,不僅相容經典QC、PD等快充協定,目前熱門的UFCS融合快充也支援,在新興起的市場中為客戶的産品建立優勢。

IP5389

英集芯科技釋出了一顆內建了協定功能、電量顯示以及同步升降壓控制器IP5389,可實作完整移動電源功能的電源管理SoC,為大功率快充移動電源提供完整的電源解決方案。

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英集芯IP5389一顆晶片即可實作正常移動電源中協定晶片、單片機和升降壓控制器的功能,大大縮短開發和量産周期,節約成本。

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英集芯IP5389支援USB-A、USB-C口、還支援Micro-USB接口和Lightning接口供電輸入,全部接口支援快充。快充協定支援華為FCP、SCP,支援三星AFC,支援OPPO的VOOC,支援PD3.0快充協定,支援PPS,輸出最高功率20V100W,可實作全接口豐富的快充支援。

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IP5389内置升降壓控制器,通過驅動外置MOS管,支援雙向升降壓充放電,支援最大5A充電電流,并且支援自适應電流調節。支援2/3/4/5串電池,并且支援4.20、4.3、4.35、4.4V多種電池。晶片内置電量計,支援4顆LED電量訓示,或88/188數位管電量顯示,支援通過電阻設定電池容量,或學習電池電量,實作精準的電量顯示。

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英集芯IP5389内部內建電荷泵,可使用高性能NMOS用于路徑管理。使用時僅需一顆晶片,搭配對應的路徑管理管和四個開關管組成升降壓,即可組成完整的多串電池多接口大功率快充移動電源,并且參數配置簡單。晶片内部支援多重完善的保護功能,支援電池NTC溫度檢測,引腳支援35V過電壓。

充電頭網總結

電動工具市場快速發展,電池技術創新關鍵,升降壓晶片在優化電池管理方面至關重要。英集芯推出的五款升降壓USB-C快充晶片包括IP2363、IP2366、IP2368、IP5385和IP5389,輸出功率範圍30-140W,适用于多種應用場景,特别針對多串锂電池的需求進行了精心設計。這些晶片不僅整合了同步升降壓轉換器,還支援多種輸入輸出協定,為電動工具和移動電源領域提供了高效且便捷的電池管理和充電解決方案。

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