大功率多口设计首选,智荣SW6306V 100W快充移动电源解决方案解析

小夏 数码 更新 2024-01-31

继推出氮化镓单口多口快充全套芯片解决方案后,智融科技又进军大功率移动电源解决方案,推出了协议芯片和升降压控制器的解决方案。 充电头网络获得智融科技推出的最新大功率多口移动电源同步升降压SOC芯片方案。

该参考设计采用智融SW6306V SoC方案,该芯片集成了协议芯片、双向同步升降压控制器和MCU,只需使用SoC芯片,对应接口为降压-升压开关和VBUS开关,即可实现完整的大功率升降压移动电源设计。

同时,该芯片还支持丰富的快充协议,支持UFCS融合快充,支持最大100W充放电功率,芯片支持2-6串电池应用,支持2A2C端口应用,芯片内部还集成了高精度电量计和数码管及LED显示驱动, 这是非常全面的。下面充电头网络将带来智荣SW6306V移动电源的方案分析,并详细介绍此参考设计。

基于智荣SW6306V,移动电源PCB板为矩形,设计策略是将所有尺寸的器件包括连接器、显示器、电容、芯片等,布置在同一侧,便于SMT贴装。

在PCB板的背面一目了然,可以看到板子背面确实根本没有设备。

PCB板的实测长度为8062mm。

宽度为 5005mm。

厚度约为1323mm。

此外,DMEO重约24g。

上电DEMO板模拟电池连接,进行接口性能测试,使用ChargerLab Power-Z KM003C测量PCB板的USB-C端口之一是否支持UFCS、FCP、AFC、QC3+5、SFCP和PD30、pps、dcp、sam 2a、apple 2.4A充电协议。

PDO数据包显示,USB-C端口还有五个固定电压范围:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A和20V5A,PPS电压范围为5-21V5A。

UFCS 快速充电已被测量为 34-5.5v5a、5.5-11V5A、11-21V5A三组电压范围。

发现另一个 USB-C 端口与相同的协议兼容。

此外,PDO数据包是相同的,并且两个USB-C端口配置为支持盲插。

经测量,其中一个 USB-A 端口支持 UFCS、FCP、AFC、QC3+、SFCP、DCP、SAM 2A 和 Apple 24A充电协议。

发现另一个 USB-A 端口兼容相同的协议,两个 USB-A 端口也支持盲插。

电芯的充放电效率是移动电源非常重要的指标,基于智荣SW6306V方案的电芯充放电效率如下。

4串电池的输出效率如上,5V3A时的效率随着电池电压的降低而增加,为12在 4V 电压下效率超过 94%。 20V5A为升压,16V时满载效率超过97%。

4串电池的充电效率同上,在5V3A输入下最高效率可达94%,在20V5A全功率输入下最低效率可达96%以上。

电池在20V5A满载时的输出效率超过98%,在5V3A输出时的输出效率高于92%。

通过对4串电池的充放电,可以看出整个电池电压范围的满载转换效率超过95%。 转换效率高,大大减少了满载转换时产生的热量,减少了散热的需要,提升了用户体验。

该参考设计的核心组件是智融SW6306V,这是一款高度集成的四端口多协议升降压移动电源SoC,集成双向升降压控制器,高效升降压开关充放电,可为2-6节锂电池和2-7节磷酸铁锂电池充电,提供完整的充电周期管理,包括涓流、恒流、恒压、 充电切断和充电功能。

智荣SW6306V适合4人2v/4.3v/4.35v/4.4V 三元电池和 3 节65V磷酸铁锂电池,输入电压范围为4 26V,输出电压为33 26V,并具有10mV电压调节步进,用户可通过外部PIN配置充电功率和放电功率,最高可达100W,支持I2C设置充电目标电压、充电电流、电池和输出电流限制,以及MPPT功能,可用于太阳能电池板充电,智能识别适配器最大电流并自动调节充电电流, 无缝切换升降压模式,并根据负载大小自动切换PWM和PFM模式,提供更灵活的充电管理方案。

智荣SW6306V支持按键功能,可识别短按、双击、长按,支持小电流模式,具有关断输出口、WLED开关功能,支持数码管和LED电量显示,内置库仑表和12位ADC,还支持双芯片电量计量,确保在使用过程中实时掌握电量信息,包括UFCS融合快充标准, PD3型1、svooc、vooc4.0、scp、fcp、afc、qc3+、bc1.2 以及市面上众多主流快充协议,可带来超强兼容的快充体验。

SW6306V的详细规格。

四个同步降压-升压开关和合金扼流圈的特写。

两个输出MOS管是SWT30N50的,分别是智荣科技的NMOS管。 此参考设计对所有型号使用相同的 MOS。

输出滤波电容为220 F25V。

电池端两个MOS管的特写。

电池侧的滤波电容器规格为220 F35V。

两个MOS管用于USB-C接口控制。

两个MOS管用于USB-A接口控制。

除了常规的188 LED数码管外,还支持带无线充电显示的188 LED数码管。

数码管下方是LED电源指示灯,支持自动识别LED和数码管。

LED照明特写。

侧面焊接的燃油检测按钮的特写。

USB-C 插座焊接并固定通孔。

避雷器的特写。

USB-A插座采用橙色橡胶芯,正负极加宽,支持大电流快充。

智融科技推出的这款100W移动电源参考设计采用单片机设计,只需一个SW6306V芯片即可实现以往协议芯片+MCU+同步升降压控制器的所有功能,大大简化了产品开发的难度,降低了生产成本和材料成本。

智荣SW6306V芯片集成了协议芯片、双向同步升降压控制器和MCU,支持2-6串锂电池应用,最大输入输出功率为100W。 芯片支持包括UFCS融合快充标准PD31、svooc、vooc4.0、scp、fcp、afc、qc3+、bc1.2 以及市面上众多主流快充协议,可带来超强兼容的快充体验。

该芯片还支持2A2C端口应用,任一接口都支持快充。 该芯片集成了丰富的保护功能,支持外接NTC检测电池温度,还具有充电安全定时器,确保电池充放电安全。 智融科技推出SW6306V升降压SOC芯片,为大功率PD快充移动电源带来灵活、高效、可靠的解决方案,带来更安全、更便捷的使用体验。

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