高通/聯(lián)發(fā)科/Dialog/安森美誰能奪得快充市場先機？ - 全文

　　隨著智能手機持續(xù)追求大尺寸屏幕、多媒體聲光效果、多核心處理等高功耗運算功能，電池容量及充電技術(shù)能否追得上耗電的速度，也成了大問題。為此，半導(dǎo)體業(yè)者致力研發(fā)新一代充電技術(shù)或電源管理芯片，以提供消費者更好的充電體驗并搶占市場商機。

　　智慧手機充電需求大增，為滿足消費者需求，全球手機芯片大廠積極進行相關(guān)規(guī)劃，推出一系列解決方案，如高通提出Quick Charge規(guī)格3.0版，聯(lián)發(fā)科則由Pump Express系列迎戰(zhàn)；而電源芯片業(yè)者也競相祭出新一代電源管理芯片，充電市場競爭態(tài)勢更趨白熱化。

　　強攻快充市場商機　高通力推Quick Charge 3.0

　　為帶給用戶更好的行動裝置充電體驗，高通（Qualcomm）旗下子公司高通技術(shù)公司推出下一代快速充電技術(shù)Quick Charge 3.0，此一技術(shù)可被搭載特定高通Snapdragon處理器的裝置所使用。

　　據(jù)悉，Quick Charge 3.0為同類型技術(shù)中率采用最佳電壓智能協(xié)商（INOV）算法的快速充電技術(shù)，此一新算法最佳電壓智能協(xié)商（INOV）技術(shù)，讓便攜設(shè)備能判斷任何時刻所需的電力，不僅實現(xiàn)優(yōu)化電力輸送，也同時提高充電效率。

　　一般手機在整合Quick Charge 3.0功能后，僅須約35分鐘就能從完全沒電充電到80%。且新一代的Quick Charge較前一代技術(shù)相比，不僅充電速度提高27%且效率提高45%，還能和未來及先前版本技術(shù)維持前向與回溯兼容性。Quick Charge 3.0和與前一代技術(shù)一樣不受鏈接接口種類的限制，能支持包括USB Type-A、USB micro、USB Type-C，以及各種專利接頭。

　　另外，因應(yīng)行動裝置充電需求大增，處理器又該如何設(shè)計以達到最佳電源使用效率？高通指出，如何將正確的工作交給正確的處理器，或者以適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合處理器執(zhí)行正確的工作，是使行動裝置達成更高的系統(tǒng)效能和省電效率的重點。

　　為此，該公司推出Symphony System Manager，可在不同的組態(tài)管理整個系統(tǒng)單芯片，選擇效率和效能最高的處理器和專門核心組合以最快速度和最省電方式完成工作。例如用戶拍照時，Symphony響應(yīng)系統(tǒng)需求，確?，F(xiàn)正以正確的組件在必要的頻率運作，而且使用時間僅限于必要時刻，這些組件包含CPU、Spectra ISP、Snapdragon Display Engine、GPU、GPS和內(nèi)存系統(tǒng)，這些依照目的而建立的組合加上準(zhǔn)確的系統(tǒng)管理就能將效率更向前推進。

　　聯(lián)發(fā)科Pump Express 3.0迎戰(zhàn)高通

　　為滿足現(xiàn)今功能強大的智能型手機擁有許多對于電量高度需求的應(yīng)用程序及使用模式，并讓消費者能夠快速為手機充電并隨時保持連網(wǎng)，除高通推出Quick Charge 3.0外，聯(lián)發(fā)科也于近期發(fā)表新一代快充解決方案--Pump Express 3.0。

　　聯(lián)發(fā)科技執(zhí)行副總經(jīng)理暨共同營運長朱尚祖表示，現(xiàn)今智能型手機的技術(shù)挑戰(zhàn)在于如何滿足消費者對于強大、豐富多媒體功能的需求，而且毋須重新充電便能保持全天使用。該公司技術(shù)讓消費者快速充電以便能隨時保持聯(lián)機，無論工作或休閑時，都毋須擔(dān)心充電問題。

　　新一代Pump Express 3.0解決方案僅需20分鐘，就能將智能型手機的電池從零充飽到70%。透過Pump Express 3.0技術(shù)，使用者只要充電五分鐘，手機就能夠通話長達四小時。該技術(shù)還能透過USB Type-C接口進行電源傳輸直接充電的解決方案。直接充電可繞過手機內(nèi)部的充電線路，防止手機過熱問題，并能讓變壓器的電流直接流至電池。同時，透過利用直接充電，Pump Express 3.0的功率耗損比2.0版減少了達50%。

　　此外，Pump Express 3.0也是安全度極高的充電解決方案，具備雙向通訊以及二十多項安全與裝置保護系統(tǒng)內(nèi)建功能，包括可防止裝置或充電器發(fā)生過熱現(xiàn)象。Pump Express 3.0技術(shù)將內(nèi)建于聯(lián)發(fā)科旗下曦力系列P20處理器中，終端裝置預(yù)計于2016年年底上市，未來的智能型手機芯片組也將內(nèi)建此技術(shù)，另可依客戶需求增加至聯(lián)發(fā)科現(xiàn)有的智能型手機芯片中。

　　擴大充電市場版圖　Dialog量產(chǎn)QC3.0芯片組

　　除高通、聯(lián)發(fā)科等處理器業(yè)者積極搶攻行動裝置充電市場之外，電源芯片廠商也動作頻頻，如戴樂格半導(dǎo)體（Dialog）便宣布量產(chǎn)支持Qualcomm Quick Charge 3.0芯片組，強攻快充市場商機。該公司芯片組產(chǎn)品獨特之處在于提供可輕松設(shè)定的恒定功率配置。接腳（PCB設(shè)計）兼容于該公司的QC2.0芯片組，因此升級相當(dāng)容易，預(yù)料將進一步擴大Dialog在快速充電市場市占率。

　　此芯片組組合iW1782初級側(cè)AC-DC控制器和iW636次級側(cè)控制器，針對3安培USB-C充電提供恒定功率配置，能優(yōu)化變壓器設(shè)計并將充電時間降至最少。輔助的數(shù)字節(jié)能模式同步整流控制器iW673，與QC3.0芯片組共同運作能提高整體系統(tǒng)效率至90%左右。這能最大限度地降低散熱，如此一來，小體積的轉(zhuǎn)接器能提供更多的輸出功率，且AC-DC轉(zhuǎn)接器的設(shè)計能提高對消費者的吸引力。

　　此外，新芯片組提供雙層電線保護，毋需其他額外組件。位于初級側(cè)的iW1782采用該公司旗下SmartDefender先進間斷式輸出（Hiccup）技術(shù)，能保護行動裝置不受到短路所引起的過熱損害。這個技術(shù)的作法是在不進行過壓栓鎖的情況下，降低輸送至短路的平均電力，幅度高達75%。在次級側(cè)，該公司的D+/D-過壓保護能解決總線電壓（輸出側(cè)）軟（類）短路的問題。這些防護功能讓快速充電更安全、更可靠，且避免產(chǎn)生過多熱能，空載功耗為（在額定設(shè)計）5V/2A輸出時小于10mV。

　　安森美新款高整合電源芯片搶攻行動電源市場

　　另一方面，隨著智慧手機充電需求大增，行動電源市場也已成電源芯片業(yè)者必爭之地。安森美半導(dǎo)體（ON Semiconductor）便推出高度整合的單芯片行動電源方案--LC709501F（圖1），用于開發(fā)下一代鋰離子電池供電的產(chǎn)品。該完整方案提供寬廣的功率和5V、9V和12V工作的電壓/電流輸出范圍，利用簡單的FET選擇，最大充放電能力達30W。

　　圖1　安森美新款電源控制器有效提升行動電源效能。

　　新產(chǎn)品能確定連接到的裝置類型，同時自動選擇可用的最快充電方法。資深用戶甚至可以重新編程LC709501F以支持客制的充/放電曲線，以及USB Type-C和PD「政策引擎」功能。這個單芯片方案包括整合的電量計功能、可配置的I/O、LED驅(qū)動器、I2C接口，和用于外部功率MOSFET的前級驅(qū)動器，提供了系統(tǒng)靈活性。

　　安森美半導(dǎo)體數(shù)字及DC-DC部門策略及產(chǎn)品規(guī)劃路線總監(jiān)Matthew Tyler指出，可攜式電子產(chǎn)品充電需求日益增長，行動電源未來將更加盛行，準(zhǔn)確可靠的充電容量指示和支持最新的快速充電標(biāo)準(zhǔn)的能力更為關(guān)鍵。該公司新款充電控制器能創(chuàng)造簡潔、高能效、功能豐富的行動電源，將簡化和加快下一代行動電源方案上市，并保持高度安全性。

　　該組件與智能型手機廠商采用的專有充電協(xié)議兼容，例如Fast Charge和Quick Charge，可加速充電時間。為確保運行的壽命，該產(chǎn)品更提供過流、過壓、冗余電池保護機制及用于溫度監(jiān)測的熱敏電阻，支持的工作溫度范圍介于-40℃～85℃之間。

　　綜上所述，為創(chuàng)造更佳的使用者體驗，滿足行動運算、通訊及多媒體娛樂等應(yīng)用需求，如何降低電耗及加速充電效率，并同時兼具安全性，已變成智慧手機設(shè)計重點。因此，相關(guān)芯片市場需求量將明顯成長，促使手機芯片大廠與電源芯片業(yè)者加速推出一系列解決方案，以搶食市場大餅。