以高集成电源SoC有名的智融科技,在快充移动电源和USB PD快充上推出的集成PD及常用快充协议的电源芯片,很受市场欢迎,市场霸占率非常高。智融最新推出了一款同步升降压掌握器SW7203,是一款双向升降压掌握器,支持1到4节锂电池充放电管理,集成路径管理NVDC,支持最大100W输出功率。
一、智融SW7203 DEMO先容

图为智融SW7203同步升降压掌握器参考设计,内置了一起输入检测和两路输出检测,及对应的通路驱动,专为PD大功率快充而设计,搭配内置协议功能的MCU即可组成完全的双向大功率快充方案。

参考设计背面没有元件,背面是预留开关管焊盘以及SW7203散热露铜。
智融SW7203采取QFN44-32封装,封装小巧节省空间。这是一颗单电感四管同步双向升降压充放电掌握器,支持1-4节锂电池升降压充放电,支持3-19.2V电池电压范围,支持100W充电及输出,支持4-24V输入电压,支持3-22V输出,输入/输出与电池端电流均可由I2C总线设置,支持反馈和I2C总线调节输出电压,并可根据负载情形切换PSM或PWM事情模式。
芯片内置的电池充电管理支持NVDC电源路径管理,支持去世电池启动和无电池事情模式,内置完全电池充电循环管理。芯片内部集成NTC检测功能,可为电池供应完全的高低温保护,确保电池利用安全。
智融SW7203支持芯片过热保护、NTC电池温度保护、输入/输出过压保护、电池过压保护、逐周期过流保护、充电输入欠压保护、电池放电欠压保护、放电输出短路/过流保护、总线过压保护、充电超时保护等,最大程度的担保大容量电池组的安全。
此外,芯片内部集成高侧驱动器自举二极管,外围元件更加精简。芯片内部集成5V LDO输出,可为单片机供电。内置驱动器输出电压为5.5V,支持逻辑电平MOS和氮化镓开关管运用。输出电压电流参数均可由I2C总线连接到单片机进行配置,支持1μH,2.2μH,3.3μH和4.7μH四种电感值,可根据MOS管参数,选择200K,300K,400K到1MHz开关频率。
升降压架构的SW7203适用于快充充电器、车充、电动工具、条记本电脑、无人机、扫地机器人、对讲机电池等。灵巧的升降压架构,支持多串电池运用,可知足不同场合的利用需求。同时内置完善的保护功能,也能最大限度的确保电池的安全。
二、智融SW7203 DEMO效率测试
1、100W升压输出效率
充电头网首先对智融SW7203的电池升压输出性能进行了测试,利用昂盛达ASD906A仿照四串电池组,分别仿照电池在低电量、半电量和满电状态,智融SW7203 DEMO板固定20V5A,100W输出,采取艾德克斯IT8511电子负载进行100W放电。
首先仿照的是电池低电量的测试,板端输入电压为12.01V,输入电流为8.688A,测得板端输出电压为19.975V,输出电流为5.002A,板端转换效率为95.76%。
接着仿照电池半电量的测试,板端输入电压为14.81V,输入电流为6.953A,板端输出电压为19.978V,输出电流为5.002A,板端转换效率为97.04%。
仿照电池满电的情形下测试,板端输入电压为16.41V,输入电流为6.239A,板端输出电压为19.982V,输出电流为5.002A,板端转换效率为97.62%。
通过效率测试,智融SW7203参考设计的100W满载升压效率均保持的非常好,在仿照电池低压时效率仍在95%以上,知足大功率移动电源效率哀求。
2、100W降压输入效率
下面是仿照充电场景的100W输入降压测试,测试利用昂盛达ASD920高精度数控电源仿照适配器输出,输入固定20V5A,100W输出。昂盛达ASD906A仿照四串电池组,仿照电池在低电量,半电量和满电状态充电。
仿照电池低电量的情形下测试,板端输入电压为19.796V,输入电流为4.74A,板端输出电压为11.99V,输出电流为7.497A,板端转换效率为95.80%。
仿照电池半电量的情形下测试,板端输入电压为19.793V,输入电流为4.818A,板端输出电压为14.8V,输出电流为6.248A,板端转换效率为96.97%。
仿照电池满电的情形下测试,板端输入电压为19.79V,输入电流为4.87A,板端输出电压为16.4V,输出电流为5.727A,板端转换效率为97.45%。
智融SW7203 DEMO在降压输入给电池充电时,纵然电池处于低电量状态,板子的系统效率仍在95%以上,而当电池处于满电状态时,效率更是高达97.45%。高效率意味着低发热,这也是开拓100W大功率移动电源或车充的必要条件。
3、效率曲线
先来看一下智融SW7203 DEMO分别搭配2串电池组、3串电池组、4串电池组时的升压输出效率曲线:
智融SW7203搭配2串锂电池时,利用9V电压给电池组放电的效率最高,尤其是当输出电流在1-1.5A之间时,涌现峰值效率,达到97%以上。而利用20V电压输出时,由于压差较大,以是整体相率相对偏低。
当搭配3串电池利用时,以12V电压输出的效率最高,峰值靠近98%;5V输出的整体效率相对其它电压档位略低。
当电池电压为14.8V也便是4串电池时,12V或20V输出的整体效率都很高,以12V输出的最高效率超过了97.5%,以20V输出的效率也达到了97%以上。
下面再连续来看智融SW7203的输入效率曲线:
当以5V电压充电时,搭配2串电芯的效率最高,3串电芯的效率次之,4串电芯效率最低。
当以9V电压充电时,2串电芯的峰值效率在1-1.5A电流之间,3串电芯的峰值效率在1.5-2.5A之间,4串电芯的峰值效率在2.5-3.5A之间。
当以12V电压充电时,3串电芯和4串电芯的效率上风比较明显,峰值效率均在1.5-2.5A电流之间,个中3串电芯的最高效率超过了98%。
当以20V电压充电时,4串电芯的效率占上风;当充电电流在1.5-5A之间时,系统效率均在97%以上,适宜100W大功率移动电源设计。
充电头网总结
智融科技在降压协议芯片和升压移动电源芯片得到非常高的市场霸占率,在得到成功之后智融发挥自身创新上风,连续推出了更大功率运用的SW7203双向同步升降压充放电掌握器,向着广泛的电池快充市场进军。
目前多串电池组合营大功率快充已成为终端产品发展趋势,安全高效的快充成为全行业不变的追求。降压以及升降压拓扑,结合低压氮化镓开关管有望得到更低的发热,更小的体积,进一步提升产品竞争力及利用体验。








