造就小米67W無(wú)線(xiàn)快充和120W有線(xiàn)快充！這家芯片公司掀起一場(chǎng)充電浪潮

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）幾年前，搭載無(wú)線(xiàn)充電功能的智能手機(jī)還只是寥寥數(shù)款，芯片供應(yīng)商以國(guó)外大廠為主。但是很快，國(guó)內(nèi)幾家無(wú)線(xiàn)充電IC設(shè)計(jì)公司異軍突起，快速占領(lǐng)了智能手機(jī)等市場(chǎng)。伏達(dá)半導(dǎo)體就是在這一波熱潮中涌現(xiàn)的芯片公司，并一路發(fā)展壯大。

伏達(dá)無(wú)線(xiàn)快充：已打入主流智能手機(jī)、汽車(chē)前裝市場(chǎng)取得突破

2014年成立的伏達(dá)半導(dǎo)體專(zhuān)注于電源管理芯片及方案的研發(fā)及創(chuàng)新，耕耘7年多時(shí)間，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)無(wú)線(xiàn)快充和有線(xiàn)快充的領(lǐng)先廠商。

伏達(dá)半導(dǎo)體?線(xiàn)充電事業(yè)部副總裁李锃在接受電子發(fā)燒友網(wǎng)采訪(fǎng)時(shí)表示，當(dāng)時(shí)作為一家初創(chuàng)企業(yè)，伏達(dá)制定了三步走策略，首先采取跟隨措施，追平國(guó)外技術(shù)，這個(gè)過(guò)程中伏達(dá)的充電芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。第二，結(jié)合客戶(hù)需求提供更高效率的充電方案，當(dāng)前伏達(dá)80瓦的無(wú)線(xiàn)快充就是采用自有的專(zhuān)利技術(shù)。這個(gè)過(guò)程中，伏達(dá)逐漸成為無(wú)線(xiàn)充電領(lǐng)域的主流廠商。而未來(lái)，伏達(dá)將繼續(xù)做簡(jiǎn)化架構(gòu)的創(chuàng)新，將無(wú)線(xiàn)充電的成本和體驗(yàn)做得更好。

伏達(dá)半導(dǎo)體?線(xiàn)充電事業(yè)部副總裁李锃

伏達(dá)的無(wú)線(xiàn)快充產(chǎn)品線(xiàn)從2019年的20瓦功率不斷提升到如今的80瓦功率。一組數(shù)據(jù)顯示，2019年小米某款手機(jī)的無(wú)線(xiàn)充電，大約70分鐘充滿(mǎn)，而用有線(xiàn)快充，只需要59分鐘。

但是，如果采用最近伏達(dá)發(fā)布的一款支持67瓦的無(wú)線(xiàn)充電芯片，經(jīng)測(cè)試，無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)充電時(shí)間都只需要36分鐘就能將手機(jī)充滿(mǎn)。

很難想象，如今，手機(jī)的無(wú)線(xiàn)充電和有線(xiàn)充電能夠達(dá)到同樣的充電時(shí)間！

不過(guò)，李锃表示，伏達(dá)正在開(kāi)發(fā)的第三代技術(shù)，將降低功率至50瓦，通過(guò)技術(shù)優(yōu)化將提升更好的充電效率，并降低方案的成本。這么做，是為了響應(yīng)工信部發(fā)布的關(guān)于無(wú)線(xiàn)充電功率最高不超過(guò)50W的意見(jiàn)稿的號(hào)召。根據(jù)意見(jiàn)稿，2022年1月1日起所有生產(chǎn)、進(jìn)口在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售、使用的移動(dòng)和便攜式無(wú)線(xiàn)充電設(shè)備額定傳輸功率要求小于50W。

伏達(dá)的無(wú)線(xiàn)充電芯片已經(jīng)打入主流智能手機(jī)品牌客戶(hù)，應(yīng)用到小米、OPPO等廠商的智能手機(jī)、無(wú)線(xiàn)耳機(jī)等，未來(lái)還將不斷拓展到耳機(jī)、手表等智能穿戴產(chǎn)品，乃至汽車(chē)應(yīng)用。

目前無(wú)線(xiàn)充電發(fā)射端共有三種架構(gòu)。李锃解析，第一種是主芯片加分立元件的方案。第二種是雙芯片方案，即主芯片SoC加SmartBridge架構(gòu)，伏達(dá)在業(yè)界推出了第一個(gè)SmartBridge架構(gòu)。SmartBridge架構(gòu)的好處是擁有高可靠性、非常適合在高EMI的場(chǎng)合使用。第三種是更加精簡(jiǎn)的單芯片發(fā)射方案。這三種方案伏達(dá)都有相應(yīng)的產(chǎn)品，適用于不同的場(chǎng)景。

在車(chē)載領(lǐng)域，伏達(dá)推出了首款國(guó)產(chǎn)車(chē)載無(wú)線(xiàn)充電的解決方案，發(fā)射端支持業(yè)界最高輸出功率50瓦，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到80%，而現(xiàn)有的效率只有70%，同時(shí)符合車(chē)載專(zhuān)用的AEC-Q100認(rèn)證。這其中就用到了SmartBridge方案，可以提供更好的EMI，以及更安全可靠的系統(tǒng)。

李锃談到，汽車(chē)廠商對(duì)于無(wú)線(xiàn)充電的要求，一是快充、效率高；第二可靠性?！捌?chē)?yán)飳?duì)EMI要求非常高，會(huì)對(duì)無(wú)線(xiàn)充電方案的EMI對(duì)于車(chē)內(nèi)屏幕、通信等各種設(shè)備的干擾進(jìn)行檢測(cè)。而我們的SOC+Smart bridge架構(gòu)，將功率器件、檢測(cè)、無(wú)線(xiàn)充電的保護(hù)全部集成到Smart bridge單元，外圍器件少，模組簡(jiǎn)潔，同時(shí)提供了可靠的車(chē)載無(wú)線(xiàn)充電應(yīng)用?！?br />
好消息是，伏達(dá)已經(jīng)進(jìn)入車(chē)載無(wú)線(xiàn)充電前裝市場(chǎng)，相關(guān)客戶(hù)產(chǎn)品即將發(fā)布。這對(duì)于早已進(jìn)入車(chē)載無(wú)線(xiàn)充電后裝市場(chǎng)的伏達(dá)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)新的突破。

伏達(dá)有線(xiàn)快充后發(fā)制勝，200瓦是手機(jī)快充極限，向工業(yè)電源拓展

相對(duì)于無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品線(xiàn)，伏達(dá)的有線(xiàn)快充產(chǎn)品線(xiàn)成立時(shí)間不長(zhǎng)，但是目前伏達(dá)的有線(xiàn)快充也已經(jīng)打入小米、OPPO等供應(yīng)鏈，取得了非常大的進(jìn)展。

今年4月，伏達(dá)推出第二代電荷泵快充產(chǎn)品NU2205，該產(chǎn)品是目前業(yè)界功率最高的100W電荷泵快充芯片。NU2205是國(guó)產(chǎn)唯一采用了雙電芯4:2電荷泵快充架構(gòu)的芯片。創(chuàng)新的雙電芯快充結(jié)構(gòu)打破了單電芯充電的瓶頸，將充電功率從60W大幅提高到了120W，并有機(jī)會(huì)進(jìn)一步提升到200W。

伏達(dá)半導(dǎo)體移動(dòng)電源事業(yè)部副總裁吳苗松解析，充電產(chǎn)生的大電流通常需要更粗的充電線(xiàn)，那么電荷泵技術(shù)能夠用于降低電流，減小損耗。NU2205采用4:2電荷泵架構(gòu)，這種架構(gòu)和集成FET進(jìn)行了優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)50%的占空比。使電纜電流成為傳輸?shù)诫姵仉娏鞯囊话耄瑥亩鴾p少了充電電纜的損耗并限制了應(yīng)用中的溫升。雙相架構(gòu)降低了輸入電容要求，同時(shí)降低了輸出電壓紋波。

伏達(dá)半導(dǎo)體移動(dòng)電源事業(yè)部副總裁吳苗松

同時(shí)，電荷泵能夠在高電流時(shí)提供更好的充電效率，傳統(tǒng)上DC/DC在3A電流時(shí)效率只有88%-90%。而電荷泵可以高達(dá)98%-98.5%，同時(shí)到6A、8A、10A時(shí)，可以做到 96%。這意味著，傳統(tǒng) DCDC會(huì)有12%、13%的消耗，消耗的最大問(wèn)題就是發(fā)熱，這會(huì)給手機(jī)應(yīng)用帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。而采用電荷泵架構(gòu)，給60W、120W快充的損失都非常小。

華為Mate40 pro支持65瓦有線(xiàn)快充，小米10 Ultra更是支持120瓦快充，未來(lái)還會(huì)更高嗎？有線(xiàn)快充用于智能手機(jī)是否有極限？

吳苗松認(rèn)為，的確如果以單電芯來(lái)看，65W和100W快充在充電時(shí)間上沒(méi)有拉開(kāi)明顯的距離。例如一節(jié)電池，采用65W快充，充電時(shí)間在35分鐘左右，100W可能在28分鐘左右。

因此，伏達(dá)的第二代電荷泵架構(gòu)支持雙電芯，采用兩節(jié)串聯(lián)電池，輸出端電壓達(dá)到單節(jié)電池的兩倍，充入電池的電流減半，從而提升充電功率。那么雙電芯120W快充，可以做到20分鐘以?xún)?nèi)充滿(mǎn)。可以看到，充電時(shí)間的提升是非常明顯的。

回到快充極限這個(gè)問(wèn)題，吳苗松認(rèn)為在200W基本上就是智能手機(jī)快充的極限范圍。根據(jù)之前小米發(fā)布的200W快充測(cè)試顯示，能夠在10分鐘以?xún)?nèi)充滿(mǎn)。估計(jì)這將是手機(jī)快充的終極目標(biāo)。

伏達(dá)的快充產(chǎn)品線(xiàn)以手機(jī)客戶(hù)為主，同時(shí)也在向工業(yè)領(lǐng)域拓展，例如服務(wù)器市場(chǎng)，由于能耗高，帶來(lái)最大的成本是電費(fèi)，現(xiàn)有的服務(wù)器電源能效在80%到85%，而伏達(dá)的電荷泵方案可以做到98%的能效。對(duì)于服務(wù)器應(yīng)用，在節(jié)省能耗，節(jié)約電費(fèi)等方面有非常大的幫助。

聚焦全球市場(chǎng) 站在風(fēng)口飛揚(yáng)

伏達(dá)半導(dǎo)體創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自TI，具有非常豐富的電源芯片技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。公司在全球建立了6個(gè)研發(fā)中心、4個(gè)銷(xiāo)售機(jī)構(gòu)，目前公司員工規(guī)模超過(guò)200人。

伏達(dá)高管表示，伏達(dá)文化的一大特點(diǎn)是做最難的事，只有把最難的事解決好了，對(duì)于客戶(hù)才有價(jià)值。如今，伏達(dá)半導(dǎo)體作為一家本土IC設(shè)計(jì)公司，產(chǎn)品和客戶(hù)已經(jīng)遍布全球各地，伏達(dá)研發(fā)中心和銷(xiāo)售機(jī)構(gòu)的設(shè)立也是以貼近于當(dāng)?shù)氐目蛻?hù)需求為宗旨。因此，也廣泛吸納海外的研發(fā)人才，充實(shí)伏達(dá)的團(tuán)隊(duì)力量。

數(shù)年間，伏達(dá)已經(jīng)成長(zhǎng)為在無(wú)線(xiàn)快充和有線(xiàn)快充領(lǐng)域的主流廠商，據(jù)悉，伏達(dá)的無(wú)線(xiàn)快充在智能手機(jī)品牌廠商的出貨量占有一半的份額。可謂市場(chǎng)地位相當(dāng)顯赫。公司自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是立足之根本，但也是看準(zhǔn)了快速崛起的快充產(chǎn)業(yè)，抓住了機(jī)遇。如今，在智能手機(jī)市場(chǎng)斬獲頗豐之后，伏達(dá)半導(dǎo)體未來(lái)站在工業(yè)、汽車(chē)領(lǐng)域的電源應(yīng)用風(fēng)口，也必將收獲更大的成功。

本文為電子發(fā)燒友網(wǎng)原創(chuàng)文章，作者黃晶晶，微信號(hào)kittyhjj，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明以上來(lái)源。如需入群交流，請(qǐng)?zhí)砑游⑿舉lecfans999，投稿發(fā)郵件到huangjingjing@elecfans.com。