南芯推出国内首款NVDC同步升降压笔记本充电IC,支持四串电池充电

随着Type-C接口的蓬勃发展 , 最近几年的笔记本都采用了Type-C接口做电源输入 。 全能的Type-C接口既可以满足电源和数据传输 , 又具有非常好的通用性 , 支持PD标准的电源都可以为笔记本充电 。 由此 , 促生了针对笔记本电脑内置电池充电应用的同步升降压芯片 , 可支持宽电压输入为笔记本电脑充电 。
国内首款NVDC同步升降压充电芯片
上海南芯半导体是国内第一个推出同步升降压控制器的公司 , 南芯半导体在以往升降压架构上继续研发 , 升级产品 , 推出了第四代升降压控制器产品SC8885/SC8886 , 在国内处于领先地位 。 南芯SC8885/SC8886也是国内第一个集成NVDC路径管理的升降压充电芯片 , 可满足笔记本内1-4节的电池充电 , 并集成符合Intel规范的相关功能 , 填补了国内空白 。
南芯推出国内首款NVDC同步升降压笔记本充电IC,支持四串电池充电

南芯SC8885/SC8886原理图
南芯SC8885/SC8886外置四颗同步开关管组成H桥 , 外置一颗BATFET进行电池控制 。 两颗取样电阻分别用于输入电流和电池端电流采样 。 SC8885支持SMBus , SC8886支持I2C数字通信 , 内置8通道10bitADC可采集系统功率、适配器输入电压、系统输出电压、电池端电压、输入输出电流和电池充放电电流 , 通过数字接口送至主机 , 读取系统运行功率 。
升降压在充电中起到什么作用
升降压是一种电压转换的架构 , 由于电路架构限制 , 传统的升压只能输入电压低于或者等于输出电压 , 降压也只能是输入电压高于或者等于输出电压 。 就是我们用20V适配器才能为专用电源的笔记本电脑充电一样 。 笔记本内置降压充电电路 , 只能用规定电压的适配器为电脑充电 。
而现在采用USB-C接口通过PD协议充电的笔记本 , 则部分内置同步升降压充电芯片 。 同步升降压就是输出电压可以等于 , 高于 , 低于输入电压 , 即5V到20V输入 , 都可以为内置电池充电 , 这极大的方便了我们为电脑充电 。 没有AC电源的时候 , 用5V输出的移动电源就可以为电脑应急充电 , 无需像传统电脑需要原装适配器 , 降压充电的20V门槛不存在了 , 并且还大大提升了电源的通用性 。 所以说将升降压充电芯片引入到笔记本中 , 是一个非常好的设计 。
NVDC充电有什么好处
南芯推出国内首款NVDC同步升降压笔记本充电IC,支持四串电池充电

传统并联充电方式
传统的充电方式是系统直接在电池端取电 , 这种方式存在两个缺点 。 首先是电池电量完全放光的时候 , 连接适配器后 , 需要先对电池充电 , 电池电压达到最低工作电压后 , 才可以开机 , 在着急需要开机拷文件出来时非常影响使用体验 。 另外一点是输出电流同时为系统和电池供电 , 开机时充电影响电池的充电速度 , 并且在系统运行时频繁的对电池充放电 , 加快电池老化 , 降低电池寿命 。
南芯推出国内首款NVDC同步升降压笔记本充电IC,支持四串电池充电

NVDC充电方式
而NVDC充电方式克服了以上缺点 , 在电池端和系统负载之间新增BATFET , 在电池电量放光后 , 适配器接入时 , 可以以线性充电模式涓流为电池充电 。 同步升降压输出一个比较低的电压为系统供电 , 该系统供电电压通过BATFET为电池进行线性充电 。 电池电压上升后 , BATFET短接电池和系统供电端 , 为电池正常充电 。 电池充满后 , 关断BATFET , 切断电池和系统的连接 , 由适配器为系统供电 , 延长电池寿命 。
当系统功率高于适配器输出的最大功率时 , 得益于NVDC的架构 , 电池可以接入 , 补充系统功率 。 并且得益于BATFET的加入 , 电脑还可以进入运输模式 , 断开电池与系统的连接 , 减少电池的电量消耗 。