以数字电源技术打造客户自定义的移动电源SoC

作者：吴钰淳，CEO，苏州易能微电子科技

数字电源技术已经开始加速应用于工业类电源，但在消费类电子领域，数字电源鲜有作为。易能微电子创新的数字电源芯片架构将助力数字电源技术在消费类电子领域的应用。本文以移动电源产品为例，阐释其数字移动电源SoC芯片为设计者所带来的灵活性、可扩展性、易于升级、高集成度、高性能、新功能和设计保密性等优势。

据统计，2013年，中国移动电源市场整体销量超过3000万台，但该市场产品存在同质化严重的现状，各厂商开始寻求差异化竞争，力图在细分市场取得突破。但具体来说，移动电源对芯片功能需求非常复杂，目前的方案鲜有能够完全实现这些需求，这些需求包括：

1 安全性强。因为涉及锂电池，电池的过充、过放、过温、短路等保护要求极其严格。

2 效率高。充放电效率的高低决定了充放电时间和实际充手机的次数。当然效率高，温度就低，也更安全。

3 充放电电流。目前主流的充放电电流可以做到2A充电和2A放电。充放电电流越大，充放电时间也越短。

4 五花八门的电量显示方式。现在有LED灯显示、液晶显示、数码管显示等，未来还会有各种不同的显示方式出现，而且每家客户显示方式都不相同。

5 精准的电量计量。电池电量一般有电压和功率积分两种方式，目前电量测量精度很差。

6 充放电精度。充放电精度对于电池，尤其是聚合物电池和手机寿命非常重要。目前充放电精度较差。

7 智能性。用户对于电子产品的智能性需求越来越高，移动电源也要读懂客户的心，做到高度智能的充放电，比如快速充放电、手机全能充、适配器自适应等等。

8 可扩展性。移动电源正在迅速延伸出其他产品，如移动WiFi，剃须刀等等。

具体到目前移动电源市场已有的方案可谓五花八门，良莠不齐。移动电源厂商对于个性化、高性能的需求使得现有芯片方案无法满足市场的需求。移动电源方案的分类如表中所示。



首款全数字移动电源SoC平台芯片

易能微电子为移动电源量身打造了全球首款全数字SoC平台芯片，使得电源芯片首次以平台的方式呈现在客户面前，其定位类似于手机领域的联发科基带SoC平台芯片，用户可以在这个平台上开发具有自我个性的应用。通过上表的简单对比可以看出易能数字电源SoC芯片给客户在功能、性能和研发便利性上带来的优势，将极大地释放移动电源客户的创造力。同时这也是电源芯片2.0时代的特征，就是以电源客户为中心，客户自定义，且能在3天内为客户定制独一无二的移动电源SoC芯片。

具体来看这款数字电源SoC平台的特点：

* 客户可以在该平台上通过软件定义所有的移动电源参数：放电截止、预充、恒流、恒压、ECO、放电输出电压，12种保护的阈值，开关频率，软启动时间，环路补偿、PWM限制等几十项参数

* 芯片最高耐压9V

* 外围元件数少，集成度高

* 并实现高达95%的充放电效率(1A)和94%的充放电效率(2A)

* 可以实现1A-3A的高效率充放电

* 充放电精度0.1%

* 12种全面保护

* 输出空载电流检测精度10mA，检测电阻10Mohm

* 支持各种显示方式

* 空载电流10uA

* 支持内置或外置MOS

同时还有可以选配的高级功能：

* 快速充电和极速充电，分别缩短充电时间30%和50%

* 真正自适应充电，智能检测适配器能力，并不断精准控制充电电流

* 手机全能充，智能检测手机类型，自动选择最大电流给手机充电

* 16位高精度电量检测，支持电压和功率积分方式

* 电池内阻智能动态补偿

客户也可以通过软件重新定义整个芯片的状态机和各种参数，实现芯片的重新定义；也可以交由易能来量身订做一款全新的数字电源芯片，周期最短至3天。

全新的数字电源架构

不同于传统的硬件和软件为主的数字电源架构，易能微电子提出的软硬件结合的数字电源架构，能将强大的硬件和软件的灵活性结合在一起，为各类电源客户打造出平台级SoC电源芯片。客户可以通过软件重新定义芯片来实现模拟电源和传统数字电源没有的灵活性，同时又有易能专门为电源设计的硬件以实现超越模拟电源的高性能。