近兩年來，USB PD 快充在筆記本電腦領域得到廣泛應用。蘋果、戴爾、聯想、華為、小米等品牌均已發布了多款支持 USB PD 快充的筆記本電腦。
來自產業鏈的調研數據顯示，2019 年，搭載 USB-C 接口的設備出貨量預計將達到 20 億臺，其中 USB-C 接口在筆記本、臺式電腦中的滲透率將達到 80%，在智能手機和平板電腦等產品中的滲透率也將達到 50%。
據不完全統計，目前市面上包括蘋果、華為、小米、三星等在內的 18 個品牌已經將 USB PD 快充應用到了手機上，支持 USB PD 快充的手機已經多達 61 款。
USB PD 快充在筆記本電腦領域的大范圍普及，給移動電源產業鏈帶來新的機遇，支持筆記本電腦快充的大功率 USB PD 移動電源成為了市場的新寵。
目前市面上的 USB PD 移動電源以采用高集成度單芯片方案的居多，雖然成本得到優化，但充電功率也只能維持在 18W 以內，很難滿足筆記本電腦的充電需求。
若想實現實現 45W、60W 甚至 100W 的充電功率，就必須將升降壓和協議識別分成獨立的兩部分。對于大功率移動電源而言，其核心部分之一也就在于升降壓芯片。
這里統計了目前市面上包括易能微、杰華特、寶礫微、瑞薩、南芯、矽力杰、士蘭微、TI 等在內的 10 家廠商，共計 21 款升降壓（Buck-Boost）芯片。下面將對這些方案一一盤點，供大家選型參考。
一、Easepower 易能微
易能微電子成立于 2011 年，目前產品線涵蓋 PMU、DC/DC 領域，市場涵蓋從手機、適配器、移動電源、車充、電子煙、POS 機、電動工具、電池管理、物聯網、通訊、計算機、服務器、存儲器、電動車、汽車應急啟動系統和廣泛的工業類領域。
易能微電子解決了傳統數字電源功耗大、成本高、使用不便的缺陷，實現了低成本快速定制芯片的能力，因此可以用于大規模的消費類市場。 目前易能微旗下有一顆 Buck-Boost 芯片，型號 EDP3010。
易能微電子 EDP3010 芯片可以支持各種電源拓撲結構，升降壓結構可以支持多串電池并帶電池均衡功能，充放電效率可以輕松做到 94% 以上，可以支持高達 100W 的快充應用。
芯片內部還集成了充放電管理模塊、電量計、LED 指示模塊，電池均衡模塊，以及溫度保護，電池過充和過放保護，輸出過壓 / 欠壓 / 短路保護，電流過流保護 , 充 / 放電反向電流保護，適配器欠壓保護等多重安全保護功能，該芯片方案是目前效率非常高，元件較少。
目前易能微 EDP3010 也已被 BestKEY 19500mAh PD 移動電源采用。
二、Joulwat 杰華特
杰華特致力于功率管理芯片的研究，為電力、通信、電動汽車等行業用戶提供眾多先進、可靠、系統的解決方案與產品服務。公司擁有一支高效的經營管理與技術開發團隊，主要技術帶頭人均在集成電路設計行業擁有多年工作經驗，具有集成電路設計、系統集成、跨行業協作及企業管理的豐富經驗。重視研發以及自主知識產權的產品開發，具有很強的技術創新能力。目前公司擁有電池管理、LED 照明、DC-DC 轉換器等產品。
據了解，杰華特目前共有三款升降壓芯片，型號分別是 JW3651、JW3653A 以及 JW3655A。
杰華特 JW3651 內部完整集成四開關升降壓轉換器，采用單電感結構，采用 3-20V 寬輸入電壓范圍，工作頻率 450KHz；輸出電壓可以高于、等于或小于輸入電壓。具有低靜態電流，可編程的輸出電流限制；放電模式下的低負載電流檢測，過熱和短路保護等功能。適用于無人機、PD 移動電源、USB Hub、PD 適配器和 4G WiFi 模組。
三、Powlicon 寶礫微
寶礫微 2013 年創立于美國達拉斯，創始人均來自于美國著名半導體公司，有多年的電子行業研發、運營及管理經驗。擁有深度的系統和應用知識、強大的電源管理芯片設計及創新能力、以及受專利保護的定制工藝。 寶礫微專注于為用戶提供創新性的、高效能、高性價比、高集成度的電源管理 IC。團隊在充電管理以及相關市場有多年的累積及耕耘，給用戶提供了領先于市場的解決方案，并且與國內外領先的代工廠和封裝廠商都有良好的合作關系。
目前寶礫微已推出一款適用于移動電源的高性能 Buck-Boost 芯片 PL5500，該芯片采用 4 × 4 QFN32 封裝，外置 MOS，最大輸出功率可達 100W。
四、Renesas 瑞薩
瑞薩電子株式會社，提供專業可信的創新嵌入式設計和完整的半導體解決方案，旨在通過使用其產品的數十億聯網智能設備改善人們的工作和生活方式。作為全球領先的微控制器供應商、模擬功率器件和 SoC 產品的領導者，瑞薩電子為汽車、工業、家居、辦公自動化、信息通信技術等各種應用提供綜合解決方案。
瑞薩電子收購 Intersil 之后，旗下可用于移動電源的 Buck-Boost 芯片包括 ISL95338、ISL95538、ISL9238、ISL9237 四款。其中 ISL95338 最大輸出功率為 45W，ISL9238、ISL95538 以及 ISL9237 的最大輸出功率為 100W。
1、瑞薩 ISL95538
瑞薩 ISL95538 是一款四 MOSFET，單電感的同步升降壓控制器。是一款 NVDC 的升降壓電池充電器，可為 1 到 4 串鋰電池組充電。輸入電壓范圍從 3.2V 至 23.4V，可提供高輕載效率，快速瞬態響應，無縫 DCM/CCM 切換。
ISL95538 可以單獨在電池，適配器下工作，也可以在電池和適配器均連接下工作。ISL95538 支持 2-4 串鋰電池的反向降壓，升壓或者升降壓操作。并且從輸入口反向輸出。這為移動電源 Type-C 口的應用帶來了方便，在節省一路升壓電路的同時，還降低了切換電路的設計難度。
充電頭網了解到，瑞薩 ISL95538 目前已經被 ZMI 10 號 USB PD 移動電源 QB820 采用。
2、瑞薩 ISL9237
瑞薩 ISL9237 支持 USB 3.1 規范，在充電模式下，可從廣泛的 DC 電源（AC/DC 充電器適配器、USB 輸電 PD 端口和任何旅行適配電源）獲得電力輸入，從而為最多包括 3 個串聯單元的鋰離子電池組充電。ISL9237 還能在只連接到一個電池、只連接到一個適配器或者同時連接到二者的條件下工作。
目前，瑞薩 ISL9237 目前已經被三星移動電源 EB-PN930 采用。
3、瑞薩 ISL9238
瑞薩 ISL9238 采用 4 × 4 TQFN32 封裝，是一款降壓 / 升壓窄輸出電壓 DC（NVDC）充電器。可為平板電腦、超極本、筆記本電腦、移動電源以及其他 USB-C 接口平臺的設備提供 NVDC 充電功能。
在充電模式下，ISL9238 可從各種直流電源（傳統的 AC/DC 充電器適配器、USB PD 端口、旅行適配器等）獲取輸入電源，并使用最多 4 節鋰離子電池對電池組進行安全充電，輸入電壓范圍 3.2V 至 23.4V（無死區），系統輸出電壓 2.4V 至 18.304V。
五、SOUTHCHIP 南芯
上海南芯半導體科技有限公司 2015 年成立于上海浦東張江高科技園區， 由一批來自歐美知名企業的工程師創建。作為中國電源界的一顆新星，推出了中國首顆全系列升降壓電池電源解決方案，在該領域與凌特、TI 等老牌大廠同臺競技，成為中國芯的驕傲。
目前南芯的芯片已經順利進入華為、小米、海翼和欣旺達等知名廠商。公司從事集成電路芯片的研究、設計、開發和銷售，提供應用系統參考設計方案，并提供相關的技術服務。以 Buck-Boost 為核心，為用戶提供靈活，多用途，高品質且價格適中的電源管理方案。
上海南芯半導體是目前已統計到的廠商中，Buck-Boost 芯片最多的廠商。旗下包括 SC8801、SC8802、SC8812A、SC8815、SC8915、SC8902、SC8902A 七款產品。
其中，SC8801、SC8802、SC8812A、SC8815 采用外置 MOS，4 × 4 QFN32 封裝，支持最大 60W 輸出；SC8915、SC8902、SC8902A 為內置 MOS，6 × 6 QFN32 封裝。
1、南芯 SC8802
南芯 SC8802 擁有超寬范圍輸入輸出電壓，它可支持從 2.7V 到 30V 的應用范圍，涵蓋 QC3.0 最低電壓到 USB-PD 最高輸出級別輸出。滿足客戶從 1 節到 6 節鋰電池的不同需求。當系統需要從電池組放電時，SC8802 能夠反向輸出所需電壓，同樣可輸出低于，高于或者等于電池組電壓值。
南芯 SC8802 可以升壓，降壓或者升降壓，并可用外部電阻調節開關頻率 , 電池電壓設置值以及輸入輸出限流值，最大限度地在滿足不同應用需求的同時簡化設計。這使單口 TYPE-C 大功率輸出成為了可能。同時南芯 SC8802 系列支持包括輸入限流，輸出限流，動態輸入功率調節，內部最高電流限流，輸出過壓保護，短路保護以及過溫保護等一系列保護功能以確保系統能適應各種異常情況。
目前，南芯 SC8802 已經應用在了華為 AP09S SCP 快充移動電源、ZENDURE X6 ZDX6PD 移動電源、Zikko（即刻）PowerBag Pro 能量手袋移動電源、iWALK F20P ( 20000mAh ) PD 快充移動電源、RAVpower 26800mAh 雙向 PD 快充移動電源等產品中。
2、南芯 SC8812A
南芯 SC8812A 支持 I2C 接口，是一顆高效率的同步雙向升降壓芯片。可完成充電、放電控制；支持各種電力轉換；采用 I2C 接口，簡化的外部器件；內部集成快速充電協議等。
目前南芯 SC8812A 已被全漢 USB PD 移動電源 Q1012PD 移動電源采用。
3、南芯 SC8815
南芯 SC8815 升降壓電池充電器應用于 1 至 6 節電池，I2C 可編程充電電流和充電電壓、可編程放電輸出電壓、可編程輸入 / 輸出電流限制；內置 10 位 ADC；擁有欠壓保護，過壓保護，過流保護、短路保護和熱關斷保護等多種保護功能；單芯片完成充電 / 放電控制，支持各種電力轉換。
目前，南芯 SC8815 的已經被 ZMI 紫米 65W USB PD 三口快充充電器采用。
六、Silergy 矽力杰
Silergy Corp 由硅谷的一群技術創新者和商業領袖創立，平均擁有 30 年的經驗。利用其業界領先的工藝技術，設計創新的混合信號和模擬 IC。Silergy 的產品廣泛用于工業、消費、計算和通信設備，旨在提高效率，節約或測量能源使用，致力于以經濟實惠的解決方案成本提供業界領先的性能。
矽力杰 SY9329QFC 是一顆支持最大 20W 輸出功率的 Buck-Boost 芯片，內置 MOS，采用 4 × 4 QFN32 封裝。
七、Silan 士蘭微
杭州士蘭微電子股份有限公司成立于 1997 年，總部在杭州市高新技術產業開發區。伴隨智能手機快速發展，手機功能愈加強大，手機電池容量更大，同時耗電反而更加迅速。士蘭推出了移動電源快充、旅充快充和車充快充解決方案，可以為客戶提供全方位的快充支持，讓客戶隨時隨地實現快速充電，解決續航的煩惱。目前士蘭微擁有多款電源管理芯片，包括快充系列芯片、高壓 DC-DC 系列芯片和以太網供電系列芯片等。
1、士蘭微 SC59E23+SD59B23
士蘭微 SC59E23 是一款應用于移動電源的控制芯片，可以實現 4 路 USB 端口（最多兩個 USB-C 口）的快充協議解析，兼容 USB PD3.0、PPS、QC4+、FCP、SCP、AFC、BC1.2、Apple 等快充協議，為 2 路 H 橋提供 8 個 PWM 邏輯控制信號，實現雙路、雙向、升降壓開關電路轉換。
通俗一點說，這是一顆集成協議和數字電源控制器，內置了 USB PD 協議的移動電源升降壓芯片，可實現快充移動電源更高集成度，有助于體積輕薄化。除此之外，士蘭微還發布了與 SC59E23 搭配的驅動器 SD59B23，前者負責電源和協議握手，后者負責外部 MOS 驅動。兩顆芯片分工合作，有助于將熱量從主控芯片外移；加上與不同 MOS 的搭配，可實現 30W-100W 的寬功率輸出組合。
2、士蘭微 SC59E21+SD59F21
士蘭微 SC59E21+SD59F21 快充解決方案采用 5 × 5 QFN/6 × 6 QFN 封裝，外置功率開關 MOS 和負載開關 MOS，支持 18-60W 功率。支持 ABC、AAC 等 3 口應用，任意一口插入都是快充，并支持 PD3.0、QC3.0、SCP、FCP、Apple、AFC、SFCP 等多種快充協議。
該方案支持升壓和升降壓兩種快充，可配置成半橋或全橋，方案采用了更少的 BOM，半橋外置 1 顆 MOS，H 橋外置 3 顆 MOS，大大降低了成本。值得一提的是，芯片內置士蘭微專利算法的數字電源處理器，可以實現 3-20V 寬范圍的輸出。不同于傳統方案，士蘭微電子的快充方案可以個性化定制，內置 MCU，支持二次開發。
八、TI 德州儀器
德州儀器 ( TI ) 是一家全球性半導體設計制造公司，致力于模擬 IC 及嵌入式處理器開發。擁有全球頂尖人才，銳意創新，引領技術前沿。TI BQ25703A 和 BQ25713 均為外置 MOS，4 × 4 WQFN32 封裝防止，支持最大 100W 輸出。
1、TI BQ25703A
TI BQ25703A 可在 3.5-24V 輸入范圍內為 1-4 節電池充電，支持 USB2.0/3.0/3.1/PD 的輸入電流設置，無縫切換升壓和降壓操作，輸入電壓電流管理避免輸入超載。
TI BQ25703 具備輸入 / 系統 / 電池組過壓保護，MOS 和電感過電流保護，以及過熱關斷。低電池靜態電流，輸入電流優化以獲取最大輸入功率，可對任包括鋰離子、磷酸鐵鋰、鎳鎘、鎳氫、鉛酸等電池充電。
2、TI BQ25713
TI BQ25713 可為空間受限的 1 至 4 節電池充電 應用提供所含元件數較少的高效解決方案。通過 NVDC 配置，可將系統電壓穩定在電池電壓水平。
TI BQ25713 可通過 USB 適配器、高電壓 USB PD 源和傳統適配器等各種輸入源為電池充電。在加電期間，充電器基于輸入源和電池狀況，將轉換器設置為降壓、升壓或降壓 / 升壓配置。充電器自動在降壓、升壓、降壓 / 升壓配置間轉換，無需主機控制。
總結
隨著 USB PD 快充在筆記本領域的普及，市場對大功率移動電源的需求激增。而作為大功率移動電源必備的升降壓芯片來說，也呈現出百花齊放的局面，產品類目豐富，性能各異，可滿足不同廠商的選型需求。
【來源：驅動之家】
