摘要:全球充电半导体行业以密集的技术迭代为新一年按下“加速键”。在“双碳”战略推动下,快充协议兼容性提升、高功率密度电源管理方案创新,以及直流电网安全保护技术突破,成为驱动行业发展的核心议题。从支持PD3.1 EPR协议的智能识别芯片,到300W级多端口充电宝开发平
前言
全球充电半导体行业以密集的技术迭代为新一年按下“加速键”。在“双碳”战略推动下,快充协议兼容性提升、高功率密度电源管理方案创新,以及直流电网安全保护技术突破,成为驱动行业发展的核心议题。从支持PD3.1 EPR协议的智能识别芯片,到300W级多端口充电宝开发平台,再到固态直流断路器(SSCB)的国产化突破,企业正通过芯片级集成与算法优化,重构充电设备的能效边界与安全标准。
半导体厂商通过自研SoC、新型拓扑架构与开放生态策略,加速产品开发周期,推动快充技术向更高功率、更低损耗、更智能化的方向演进。充电头网将梳理最近行业代表性新品,解析其技术亮点与应用价值。
以下排名不分先后,按企业英文首字母排序。
AOS万国为NVIDIA显卡推出16相控制器
AOS推出符合NVIDIA OpenVReg16规范的16相双轨控制器AOZ73016QI,基于自研A2TM瞬态调制架构,支持单轨16相或双轨N+M≤16相灵活配置,适配AI服务器及显卡SoC的千安级瞬态电流需求。该方案集成数字PWMVID架构(0.5% VOUT精度)与滞环电流控制模式,通过RDS(on)/DCR实时监测实现相间电流平衡,结合APM自动相位管理及DCM非连续模式,在200kHz-1MHz可调频域内动态优化能效,峰值负载下较竞品降低14W功率损耗。
该芯片支持PMBus/AVSBus协议及ECS现场编程,兼容DrMOS/SPS模块,提供OVP/OCP/OTP等十项保护机制,QFN7x7-56L封装满足高密度PCB布局需求。其专有的扩频调制技术可抑制EMI干扰,配合5×5 DrMOS功率级实现1MHz高频开关,为RTX 40系显卡及H100 AI加速卡提供全数字闭环电源方案,显著提升瞬态响应速度与系统级散热效能,助力AI算力设备突破功耗墙限制。
方舟微发布多款高压线性降压器件
方舟微科技正式对外发布了多款新型高压线性降压器件,此举为电源管理领域注入了新的活力。公司推出的一系列高压集成稳压器(HVIR)系列产品,凭借其低成本、高效率等优点,赢得了业界广泛关注。
方舟微的HVIR系列产品,是一款直接将高电压转换为稳定低电压的器件。其设计理念简单而实用,大大减少了电路中所需的器件数量。这一创新不仅降低了成本,还简化了电路设计,使得电源管理更为高效。
HVIR系列产品的推出正好满足了市场对高效、低成本电源解决方案的需求。其简单的设计和强大的功能使得它在电源管理领域具有广阔的应用前景。
晶丰明源推出智能功率级器件 BPD80350E
晶丰明源推出BPD80350E集成智能功率级器件,基于过零电流检测(ZCD)控制与先进封装技术,实现高频高效能电源管理。该器件支持NVIDIA OpenVReg16标准,可灵活配置16相双轨多相控制器,兼容PWMVID/PMBUS/AVSBUS协议,并通过NVM存储实现多模式参数预设。内置智能保护机制包含周期性过流检测、MOSFET短路保护及过温关断功能,同时提供引脚可编程过流阈值与故障指示输出,强化系统可靠性。
该芯片采用5×5mm TLGA紧凑封装,适配空间受限的高密度电源场景(如AI加速卡、GPU供电模块),功率密度较传统方案提升30%以上。其高频开关特性结合多相动态分配算法,可有效降低纹波噪声,满足高性能计算设备对瞬态响应与能效的严苛需求,为智能电源系统提供高集成度、强鲁棒性的硬件解决方案。
芯海科技BMS为电池安全筑起坚实防线
芯海科技BMS系列通过数字认证构建电池安全体系,为每块电池赋予“数字身份证”。其支持轻量级HMAC算法及高安全ECC加密(符合国密二级标准),从源头阻断山寨电池。数据端采用SHA256生成防篡改指纹,确保电压/温度等关键信息全链路加密,抵御中间人攻击,避免过充/过放风险。硬件层面集成安全模块:内置硬件加速引擎提升ECC/SHA256运算效率,独立安全岛物理隔离密钥存储与加密流程,真随机数发生器基于硬件熵源杜绝密钥猜测风险,并通过安全布线防御侵入式攻击。
芯海科技电池保护芯片满足CC EAL4+认证,支持GM合规要求,且加密运算独立于主控,不占用CPU资源,保障BMS实时响应。开放生态提供密钥管理SDK及算法接口文档,助力客户快速开发。该方案以“芯片级防护盾”为核心,融合算法加速、硬件隔离与开放兼容性,为电动工具、储能设备等场景提供一站式安全解决方案,重新定义电池安全管理标杆。
速芯微推出专为 USB Type-A 双口快充设计的智能识别芯片 FS111
速芯微FS111是一款面向USB Type-A双端口快充系统的专用协议识别IC,采用双通道独立管控架构,实现多设备并行快速供电。该芯片集成多模态协议解析引擎,全面兼容BC1.2、DCP(含分压/短接模式)及YD/T 1591-2009通信规约,通过自适应设备类型识别算法,动态配置D+/D-端口电子特征参数(2.7V/1.2V/短接模式),确保全协议栈兼容性。
硬件层面采用10V耐压工艺设计,集成ESD防护网络及浪涌抑制模块,满足车载充电器ISO 7637-2标准要求。内置低压差线性稳压器(LDO)实现VBUS直供,精简外部元件布局,SOT23-6封装适配高密度PCB设计。智能状态机管理模块支持μA级休眠功耗与设备插拔事件驱动唤醒机制,有效提升能效表现。
慧能泰推出集成PFC控制器并支持PD3.1的控制器芯片HUSB368
慧能泰HUSB368是一款支持USB PD3.1 EPR模式的多协议控制器,兼容QC5.0、UFCS等主流快充协议,支持48V高压输出。其内置DPDM物理层与分块消息机制,可实现VDM/EPR高效通信,协议交互灵活性强。芯片集成11位ADC多通道监测、PFC控制器及Vin放电功能,待机功耗低至5mW,并搭载NMOS驱动器与软启动保护,抑制浪涌电流。硬件保护机制涵盖过压/过流/过温及热关断,确保系统高可靠性。
HUSB368支持7组可编程PDO配置,通过外部电阻/光耦实现电压环路补偿,GPIO复用设计增强引脚灵活性。固件可扩展I²C/UART通信接口,适配复杂系统集成需求。采用QFN-24封装,输入电压4.75-54V,工作温度-40℃~105℃。适用于电动工具(驱动大扭矩电机)、无人机/eBike电池包(多协议快充与充电曲线适配)、车载充电器(浪涌抑制与安全断电)等高功率场景,满足大电流高压环境下的稳定供电与安全管理。
英集芯带来Eco-Step PFC系列100W笔电适配器解决方案
该方案由IP2015、IP2006HT、IP2028、IP2723TH四片芯片套片组成,其中IP2015为创新的降压型PFC控制器,有别于传统的升压型PFC控制器,IP2015将AC输入90-264V先稳定到80V左右的DC,然后通过IP2006HT作反激转换。由于降压型PFC控制器输入没有大的电解电容,因此插入AC的瞬间,插头不会有明显的打火现象,有助于增强用户的安全感和提升用户体验。
此外,经过降压PFC转换后的直流电压比较低,降低了后级反激电路PCB Layout线距以及反激电路功率管耐压要求。此外,本方案突破地使用了4层PCB实现了平面变压器设计,最大化地降低了解决方案成本,同时维持了高的转换效率。
英诺赛科推出 100V GaN新品,改写 AI 与 48V 电源应用规则!
英诺赛科近期推出的100V增强型GaN功率器件INN100EA035A,不仅是全球首个实现大规模量产的100V级GaN解决方案,更通过双面散热封装与优化设计,重新定义了电源系统的性能边界,为AI服务器及48V基础设施的高效能源转换提供了全新解决方案。
INN100EA035A 采用Topside cooling En-FCLGA封装,为业界首款 P2P Silicon MOS 100V氮化镓的量产产品,最大导通电阻为3.5mΩ,双面散热,且具有低导阻、低栅极电荷、低开关损耗以及零反向恢复电荷等特点,这一特性对于效率要求极高的AI和48V电源应用尤为重要。与传统的MOSFET方案相比,该器件的功率密度提升20%;与业界最先进的MOSFET相比,系统功率损耗可降低大于35%。
必易微推出高性能电流模式控制,半桥 LLC 控制器 KPE2592X
KPE2592X 是一款面向中大功率应用(100W~3000W)的高集成度半桥LLC谐振控制器,采用电流模式控制,支持最高750kHz开关频率,助力高功率密度与高效率设计。其核心创新在于集成自适应死区时间控制技术,通过实时检测HB引脚电压变化率动态调整死区,优化开关损耗与可靠性。
针对轻载场景,KPE2592X支持外置电阻配置打嗝模式阈值,显著降低待机功耗。芯片集成高压自供电(HV引脚)及专用PFC VDD供电管理,简化供电电路设计,同时通过软启动技术抑制电流过冲,确保闭环切换平滑。KPE2592X 集成过流、短路等全保护功能,提供KPE2592A/B版本选型,适应不同能效与纹波需求,适用于数据中心电源、工业设备等高可靠性场景。
通嘉推出全新的AHB新品 LD5780
通嘉LD5780是一款专为高频AHB反激拓扑设计的PWM控制器,集成700V高压启动、X电容放电及Boost升压电路,可简化外围设计并降低待机功耗。其自适应ZVS技术实现零电压开关控制,结合CRM+DCM混合模式,大幅提升中轻载效率。芯片支持±10mA/-25mA驱动输出,适配多种功率器件,并集成输入/输出过压、过流、过温等多重保护功能。
搭配LD7593DA PFC芯片和LD8529U同步整流以及LD6618协议芯片方案,可构建支持PD3.1协议的240W高效电源系统。该方案采用GaN器件与高频磁元件,典型效率超93%,空载功耗<75mW,符合CoC Tier 2标准,输出电压波动小。LD5780通过设计实现宽电压输出下超过93%的高效率,特别在轻载时ZVS调变技术显著降低损耗,成为高功率适配器的理想选择。
美芯晟推出100W 无线充电发射芯片,支持最新WPC Qi2.2标准及一芯多充
美芯晟科技最新推出一款支持MPP 25W的大功率高集成度无线充电发射端芯片MT5820,采用先进的磁感应技术,完全符合最新WPC Qi2.2标准,支持BPP、EPP和MPP(5W/15W/25W)三种功率配置,集成一芯多充功能,最高传输功率可达100W。
Power Integrations 发布最新版MotorXpert v3.0
Power Integrations推出MotorXpert v3.0软件套件,专为搭载BridgeSwitch电机驱动器IC的无刷直流逆变器开发,新增无分流检测与无传感器FOC技术,支持两相调制及全负载条件启动。其两相调制模式可将逆变器开关损耗降低33%,尤其适用于高温场景(如热水循环泵),并优化散热设计成本。软件集成波形可视化工具(分辨率提升5倍)及GUI界面,内置参数精调助手和缩放功能,加速电机调试进程。
智融科技推出全新符合PD3.1规范的同步双向升降压控制器芯片SW7226
智融科技最新推出的 SW7226 是一款符合USB PD3.1规范的高效同步双向升降压控制器,支持40V输入及3-37V宽范围输出,适配2-8节三元锂或2-10节磷酸铁锂电池。其Buck-Boost架构可实现Boost/Buck/Buck-Boost模式无缝切换,支持200-500kHz可调频率,搭配5mΩ检测电阻提升能效。内置I2C接口与12位ADC,可精确控制充电电压、电流,并实时监测系统参数,集成自适应充电调节优化电池寿命。
TI 德州仪器发布700V GaN集成反激控制器UCG28826
TI推出UCG28826高频准谐振反激式氮化镓转换器,集成700V/170mΩ GaN HEMT器件,支持800V浪涌耐压与4.5A连续电流,适用于65W高密度AC/DC电源设计。该方案采用无辅助绕组传感技术,通过自偏置架构消除传统反激拓扑的辅助绕组需求,结合集成高压启动电路与X电容放电功能,外围元件减少40%。支持QR/DCM/CCM多模式动态切换(500kHz Max),采用谷底锁定与频率折返技术优化轻载效率,空载功耗<30mW。内置双级OPP、输入欠压保护及逐周期OCP,提供±3%输出精度。
该芯片通过TR引脚电阻配置变压器匝比,实现3.3-20V宽范围输出,配合可编程开关压摆率(2-20V/ns)与频率抖动技术,平衡EMI与效率。QFN12封装适配USB-PD快充、工业导轨电源等场景,其全数字保护机制(OTP/OVP/SCP)与平台化参数配置能力(峰值电流比/故障响应模式)显著提升设计灵活性,满足IEC62368安规标准。
广芯微发布基于自研芯片的400V低压固态直流断路器平台方案
广芯微电子基于自研UM32G421芯片推出400V/40A数字化固态直流断路器(SSCB)方案,攻克直流电网短路保护难题。该方案采用“MOSFET+IGBT+机械继电器”复合拓扑架构,集成Cortex-M4F内核处理器(主频204MHz)实现μs级实时控制,响应速度较传统MCB提升三个数量级,可在4μs内完成故障检测并限流至526A,最大分断能力达23kA@400V DC。
硬件层面通过主支路MOSFET承载稳态电流、旁路IGBT实现零电压切换,结合RC缓冲与MOV防护模块,整机效率>99.9%。软件算法采用动态跳闸曲线配置,支持触摸屏/WiFi双交互界面,可在线设定额定电流及保护阈值。平台已通过新国标CCC认证,适用于光伏储能、数据中心(400V DC微网)、电动汽车快充桩及5G基站(48V DC)等场景。据市场预测,全球固态断路器市场规模将以38.21% CAGR增长至2030年12亿美元,该方案通过国产化芯片与开源架构显著缩短开发周期,助力厂商快速切入新能源电力保护赛道。
广芯微电子推出PD3.1双向140W 2C+1A彩屏充电宝软硬件开发平台
广芯微电子推出基于自研UM3506 SoC的PD3.1 EPR全协议双向快充开发平台,支持2C1A三端口140W+140W+20W=300W多设备并行输出。该方案采用TCPM/TCPC分层架构,集成RISC-V 32位内核与TCPC-like前端模块,实现PD3.1 SRC/SNK/DRP全模式支持,涵盖28V5A AVS及48V5A EPR协议扩展能力,兼容EPR线缆eMarker通信。硬件架构基于Buck-Boost拓扑,支持5-7串锂电芯混用(三元/磷酸铁锂),动态功率分配算法实现多端口负载智能调控,转换效率达行业领先水平。
平台内置PD PHY层BMC编解码器及协议时序控制器,配备多通道ADC与安全保护单元,集成输入/输出过压/欠压、电池NTC温控、短路保护等16项安规机制,通过新国标CCC认证。软件层面开放开源架构,提供RISC-V IDE开发环境与离线烧录工具,支持客户自定义UI界面(2寸LCD/OLED彩屏显示充放电参数)。该方案已实现量产级验证,可快速导入双C口盲插140W移动电源、户外储能设备及工业级应急电源等场景,助力厂商缩短6个月以上研发周期。
充电头网总结
2025年开年的技术革新浪潮,标志着充电半导体行业已迈入多维协同创新的新阶段。从协议兼容性到拓扑架构优化,从系统级能效管理到全链路安全防护,技术迭代的底层逻辑始终围绕"高效、智能、可靠"三大核心诉求。行业正通过算法驱动、芯片级集成与开放式生态构建,逐步突破传统电源系统的物理瓶颈,在更广泛的电压范围与功率等级中实现动态平衡,为新能源设备、智能终端及工业场景提供更具韧性的供配电解决方案。
来源:充电头网