智能手机充电需求旺盛

    智能手机充电需求大增，为满足消费者需求，全球手机晶片大厂积极进行相关规划，推出一系列解决方案，如高通提出Quick Charge规格3.0版，联发科则由Pump Express系列迎战;而电源晶片业者也竞相祭出新一代电源管理晶片，充电市场竞争态势更趋白热化。

 

    强攻快充市场商机高通力推Quick Charge 3.0

 

    为带给使用者更好的行动装置充电体验，高通(Qualcomm)旗下子公司高通技术公司推出下一代快速充电技术Quick Charge 3.0，此一技术可被搭载特定高通Snapdragon处理器的装置所使用。

 

    据悉，Quick Charge 3.0为同类型技术中率采用最佳电压智能协商(INOV)演算法的快速充电技术，此一新演算法最佳电压智能协商(INOV)技术，让可携式装置能判断任何时刻所需的电力，不仅实现优化电力输送，也同时提高充电效率。

 

    一般手机在整合Quick Charge 3.0功能后，仅须约35分钟就能从完全没电充电到80%。且新一代的Quick Charge较前一代技术相比，不仅充电速度提高27%且效率提高45%，还能和未来及先前版本技术维持前向与回溯相容性。Quick Charge 3.0和与前一代技术一样不受连结介面种类的限制，能支援包括USB Type-A、USB micro、USB Type-C，以及各种专利接头。

 

    另外，因应行动装置充电需求大增，处理器又该如何设计以达到最佳电源使用效率?高通指出，如何将正确的工作交给正确的处理器，或者以适当的方式结合处理器执行正确的工作，是使行动装置达成更高的系统效能和省电效率的重点。

 

    为此，该公司推出Symphony System Manager，可在不同的组态管理整个系统单晶片，选择效率和效能最高的处理器和专门核心组合以最快速度和最省电方式完成工作。例如使用者拍照时，Symphony回应系统需求，确保现正以正确的元件在必要的频率运作，而且使用时间仅限于必要时刻，这些元件包含CPU、Spectra ISP、Snapdragon Display Engine、GPU、GPS和记忆体系统，这些依照目的而建立的组合加上准确的系统管理就能将效率更向前推进。

 

    联发科PumpExpress 3.0迎战高通

 

    为满足现今功能强大的智能型手机拥有许多对于电量高度需求的应用程式及使用模式，并让消费者能够快速为手机充电并随时保持连网，除高通推出Quick Charge 3.0外，联发科也于近期发表新一代快充解决方案--Pump Express 3.0。

 

    联发科技执行副总经理暨共同营运长朱尚祖表示，现今智能型手机的技术挑战在于如何满足消费者对于强大、丰富多媒体功能的需求，而且毋须重新充电便能保持全天使用。该公司技术让消费者快速充电以便能随时保持连线，无论工作或休闲时，都毋须担心充电问题。

 

    新一代Pump Express 3.0解决方案仅需20分钟，就能将智能型手机的电池从零充饱到70%。透过Pump Express 3.0技术，使用者只要充电五分钟，手机就能够通话长达四小时。该技术还能透过USB Type-C接口进行电源传输直接充电的解决方案。直接充电可绕过手机内部的充电线路，防止手机过热问题，并能让变压器的电流直接流至电池。同时，透过利用直接充电，Pump Express 3.0的功率耗损比2.0版减少了达50%。

 

    此外，Pump Express 3.0也是安全度极高的充电解决方案，具备双向通讯以及二十多项安全与装置保护系统内建功能，包括可防止装置或充电器发生过热现象。Pump Express 3.0技术将内建于联发科旗下曦力系列P20处理器中，终端装置预计于2016年年底上市，未来的智能型手机晶片组也将内建此技术，另可依客户需求增加至联发科现有的智能型手机晶片中。

 

    扩大充电市场版图Dialog量产QC3.0晶片组

 

    除高通、联发科等处理器业者积极抢攻行动装置充电市场之外，电源晶片厂商也动作频频，如戴乐格半导体(Dialog)便宣布量产支援Qualcomm Quick Charge 3.0晶片组，强攻快充市场商机。该公司晶片组产品独特之处在于提供可轻松设定的恒定功率配置。接脚(PCB设计)相容于该公司的QC2.0晶片组，因此升级相当容易，预料将进一步扩大Dialog在快速充电市场市占率。

 

    此晶片组组合iW1782初级侧AC-DC控制器和iW636次级侧控制器，针对3安培USB-C充电提供恒定功率配置，能最佳化变压器设计并将充电时间降至最少。辅助的数位节能模式同步整流控制器iW673，与QC3.0晶片组共同运作能提高整体系统效率至90%左右。这能最大限度地降低散热，如此一来，小体积的转接器能提供更多的输出功率，且AC-DC转接器的设计能提高对消费者的吸引力。

 

    此外，新晶片组提供双层电线保护，毋需其他额外元件。位于初级侧的iW1782采用该公司旗下SmartDefender先进间断式输出(Hiccup)技术，能保护行动装置不受到短路所引起的过热损害。这个技术的作法是在不进行过压栓锁的情况下，降低输送至短路的平均电力，幅度高达75%。在次级侧，该公司的D+/D-过压保护能解决汇流排电压(输出侧)软(类)短路的问题。这些防护功能让快速充电更安全、更可靠，且避免产生过多热能，空载功耗为(在额定设计)5V/2A输出时小于10mV。

 

    安森美新款高整合电源晶片抢攻行动电源市场

 

    另一方面，随着智能手机充电需求大增，行动电源市场也已成电源晶片业者必争之地。安森美半导体(ON Semiconductor)便推出高度整合的单晶片行动电源方案--LC709501F(图1)，用于开发下一代锂离子电池供电的产品。该完整方案提供宽广的功率和5V、9V和12V工作的电压/电流输出范围，利用简单的FET选择，最大充放电能力达30W。

 

    新产品能确定连接到的装置类型，同时自动选择可用的最快充电方法。资深用户甚至可以重新编程LC709501F以支援客制的充/放电曲线，以及USB Type-C和PD「政策引擎」功能。这个单晶片方案包括整合的电量计功能、可配置的I/O、LED驱动器、I2C介面，和用于外部功率MOSFET的前级驱动器，提供了系统灵活性。

 

    安森美半导体数位及DC-DC部门策略及产品规划路线总监Matthew Tyler指出，可携式电子产品充电需求日益增长，行动电源未来将更加盛行，准确可靠的充电容量指示和支援最新的快速充电标准的能力更为关键。该公司新款充电控制器能创造简洁、高能效、功能丰富的行动电源，将简化和加快下一代行动电源方案上市，并保持高度安全性。

 

    该元件与智能型手机厂商采用的专有充电协议相容，例如Fast Charge和Quick Charge，可加速充电时间。为确保运行的寿命，该产品更提供过流、过压、冗余电池保护机制及用于温度监测的热敏电阻，支援的工作温度范围介于-40℃～85℃之间。

 

    综上所述，为创造更佳的使用者体验，满足行动运算、通讯及多媒体娱乐等应用需求，如何降低电耗及加速充电效率，并同时兼具安全性，已变成智能手机设计重点。因此，相关晶片市场需求量将明显成长，促使手机晶片大厂与电源晶片业者加速推出一系列解决方案，以抢食市场大饼。