智能手機(jī)充電需求大增，為滿足消費(fèi)者需求，全球手機(jī)晶片大廠積極進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃，推出一系列解決方案，如高通提出Quick Charge規(guī)格3.0版，聯(lián)發(fā)科則由Pump Express系列迎戰(zhàn);而電源晶片業(yè)者也競(jìng)相祭出新一代電源管理晶片，充電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)更趨白熱化。

 

    強(qiáng)攻快充市場(chǎng)商機(jī)高通力推Quick Charge 3.0

 

    為帶給使用者更好的行動(dòng)裝置充電體驗(yàn)，高通(Qualcomm)旗下子公司高通技術(shù)公司推出下一代快速充電技術(shù)Quick Charge 3.0，此一技術(shù)可被搭載特定高通Snapdragon處理器的裝置所使用。

 

    據(jù)悉，Quick Charge 3.0為同類型技術(shù)中率采用最佳電壓智能協(xié)商(INOV)演算法的快速充電技術(shù)，此一新演算法最佳電壓智能協(xié)商(INOV)技術(shù)，讓可攜式裝置能判斷任何時(shí)刻所需的電力，不僅實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電力輸送，也同時(shí)提高充電效率。

 

    一般手機(jī)在整合Quick Charge 3.0功能后，僅須約35分鐘就能從完全沒電充電到80%。且新一代的Quick Charge較前一代技術(shù)相比，不僅充電速度提高27%且效率提高45%，還能和未來及先前版本技術(shù)維持前向與回溯相容性。Quick Charge 3.0和與前一代技術(shù)一樣不受連結(jié)介面種類的限制，能支援包括USB Type-A、USB micro、USB Type-C，以及各種專利接頭。

 

    另外，因應(yīng)行動(dòng)裝置充電需求大增，處理器又該如何設(shè)計(jì)以達(dá)到最佳電源使用效率?高通指出，如何將正確的工作交給正確的處理器，或者以適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合處理器執(zhí)行正確的工作，是使行動(dòng)裝置達(dá)成更高的系統(tǒng)效能和省電效率的重點(diǎn)。

 

    為此，該公司推出Symphony System Manager，可在不同的組態(tài)管理整個(gè)系統(tǒng)單晶片，選擇效率和效能最高的處理器和專門核心組合以最快速度和最省電方式完成工作。例如使用者拍照時(shí)，Symphony回應(yīng)系統(tǒng)需求，確保現(xiàn)正以正確的元件在必要的頻率運(yùn)作，而且使用時(shí)間僅限于必要時(shí)刻，這些元件包含CPU、Spectra ISP、Snapdragon Display Engine、GPU、GPS和記憶體系統(tǒng)，這些依照目的而建立的組合加上準(zhǔn)確的系統(tǒng)管理就能將效率更向前推進(jìn)。

 

    聯(lián)發(fā)科PumpExpress 3.0迎戰(zhàn)高通

 

    為滿足現(xiàn)今功能強(qiáng)大的智能型手機(jī)擁有許多對(duì)于電量高度需求的應(yīng)用程式及使用模式，并讓消費(fèi)者能夠快速為手機(jī)充電并隨時(shí)保持連網(wǎng)，除高通推出Quick Charge 3.0外，聯(lián)發(fā)科也于近期發(fā)表新一代快充解決方案--Pump Express 3.0。

 

    聯(lián)發(fā)科技執(zhí)行副總經(jīng)理暨共同營運(yùn)長朱尚祖表示，現(xiàn)今智能型手機(jī)的技術(shù)挑戰(zhàn)在于如何滿足消費(fèi)者對(duì)于強(qiáng)大、豐富多媒體功能的需求，而且毋須重新充電便能保持全天使用。該公司技術(shù)讓消費(fèi)者快速充電以便能隨時(shí)保持連線，無論工作或休閑時(shí)，都毋須擔(dān)心充電問題。

 

    新一代Pump Express 3.0解決方案僅需20分鐘，就能將智能型手機(jī)的電池從零充飽到70%。透過Pump Express 3.0技術(shù)，使用者只要充電五分鐘，手機(jī)就能夠通話長達(dá)四小時(shí)。該技術(shù)還能透過USB Type-C接口進(jìn)行電源傳輸直接充電的解決方案。直接充電可繞過手機(jī)內(nèi)部的充電線路，防止手機(jī)過熱問題，并能讓變壓器的電流直接流至電池。同時(shí)，透過利用直接充電，Pump Express 3.0的功率耗損比2.0版減少了達(dá)50%。

 

    此外，Pump Express 3.0也是安全度極高的充電解決方案，具備雙向通訊以及二十多項(xiàng)安全與裝置保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)建功能，包括可防止裝置或充電器發(fā)生過熱現(xiàn)象。Pump Express 3.0技術(shù)將內(nèi)建于聯(lián)發(fā)科旗下曦力系列P20處理器中，終端裝置預(yù)計(jì)于2016年年底上市，未來的智能型手機(jī)晶片組也將內(nèi)建此技術(shù)，另可依客戶需求增加至聯(lián)發(fā)科現(xiàn)有的智能型手機(jī)晶片中。

 

    擴(kuò)大充電市場(chǎng)版圖Dialog量產(chǎn)QC3.0晶片組

 

    除高通、聯(lián)發(fā)科等處理器業(yè)者積極搶攻行動(dòng)裝置充電市場(chǎng)之外，電源晶片廠商也動(dòng)作頻頻，如戴樂格半導(dǎo)體(Dialog)便宣布量產(chǎn)支援Qualcomm Quick Charge 3.0晶片組，強(qiáng)攻快充市場(chǎng)商機(jī)。該公司晶片組產(chǎn)品獨(dú)特之處在于提供可輕松設(shè)定的恒定功率配置。接腳(PCB設(shè)計(jì))相容于該公司的QC2.0晶片組，因此升級(jí)相當(dāng)容易，預(yù)料將進(jìn)一步擴(kuò)大Dialog在快速充電市場(chǎng)市占率。

 

    此晶片組組合iW1782初級(jí)側(cè)AC-DC控制器和iW636次級(jí)側(cè)控制器，針對(duì)3安培USB-C充電提供恒定功率配置，能最佳化變壓器設(shè)計(jì)并將充電時(shí)間降至最少。輔助的數(shù)位節(jié)能模式同步整流控制器iW673，與QC3.0晶片組共同運(yùn)作能提高整體系統(tǒng)效率至90%左右。這能最大限度地降低散熱，如此一來，小體積的轉(zhuǎn)接器能提供更多的輸出功率，且AC-DC轉(zhuǎn)接器的設(shè)計(jì)能提高對(duì)消費(fèi)者的吸引力。

 

    此外，新晶片組提供雙層電線保護(hù)，毋需其他額外元件。位于初級(jí)側(cè)的iW1782采用該公司旗下SmartDefender先進(jìn)間斷式輸出(Hiccup)技術(shù)，能保護(hù)行動(dòng)裝置不受到短路所引起的過熱損害。這個(gè)技術(shù)的作法是在不進(jìn)行過壓栓鎖的情況下，降低輸送至短路的平均電力，幅度高達(dá)75%。在次級(jí)側(cè)，該公司的D+/D-過壓保護(hù)能解決匯流排電壓(輸出側(cè))軟(類)短路的問題。這些防護(hù)功能讓快速充電更安全、更可靠，且避免產(chǎn)生過多熱能，空載功耗為(在額定設(shè)計(jì))5V/2A輸出時(shí)小于10mV。

 

    安森美新款高整合電源晶片搶攻行動(dòng)電源市場(chǎng)

 

    另一方面，隨著智能手機(jī)充電需求大增，行動(dòng)電源市場(chǎng)也已成電源晶片業(yè)者必爭(zhēng)之地。安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)便推出高度整合的單晶片行動(dòng)電源方案--LC709501F(圖1)，用于開發(fā)下一代鋰離子電池供電的產(chǎn)品。該完整方案提供寬廣的功率和5V、9V和12V工作的電壓/電流輸出范圍，利用簡(jiǎn)單的FET選擇，最大充放電能力達(dá)30W。

 

    新產(chǎn)品能確定連接到的裝置類型，同時(shí)自動(dòng)選擇可用的最快充電方法。資深用戶甚至可以重新編程LC709501F以支援客制的充/放電曲線，以及USB Type-C和PD「政策引擎」功能。這個(gè)單晶片方案包括整合的電量計(jì)功能、可配置的I/O、LED驅(qū)動(dòng)器、I2C介面，和用于外部功率MOSFET的前級(jí)驅(qū)動(dòng)器，提供了系統(tǒng)靈活性。

 

    安森美半導(dǎo)體數(shù)位及DC-DC部門策略及產(chǎn)品規(guī)劃路線總監(jiān)Matthew Tyler指出，可攜式電子產(chǎn)品充電需求日益增長，行動(dòng)電源未來將更加盛行，準(zhǔn)確可靠的充電容量指示和支援最新的快速充電標(biāo)準(zhǔn)的能力更為關(guān)鍵。該公司新款充電控制器能創(chuàng)造簡(jiǎn)潔、高能效、功能豐富的行動(dòng)電源，將簡(jiǎn)化和加快下一代行動(dòng)電源方案上市，并保持高度安全性。

 

    該元件與智能型手機(jī)廠商采用的專有充電協(xié)議相容，例如Fast Charge和Quick Charge，可加速充電時(shí)間。為確保運(yùn)行的壽命，該產(chǎn)品更提供過流、過壓、冗余電池保護(hù)機(jī)制及用于溫度監(jiān)測(cè)的熱敏電阻，支援的工作溫度范圍介于-40℃～85℃之間。

 

    綜上所述，為創(chuàng)造更佳的使用者體驗(yàn)，滿足行動(dòng)運(yùn)算、通訊及多媒體娛樂等應(yīng)用需求，如何降低電耗及加速充電效率，并同時(shí)兼具安全性，已變成智能手機(jī)設(shè)計(jì)重點(diǎn)。因此，相關(guān)晶片市場(chǎng)需求量將明顯成長，促使手機(jī)晶片大廠與電源晶片業(yè)者加速推出一系列解決方案，以搶食市場(chǎng)大餅。