小米自研澎湃P1充電晶片,單電芯120W快充,晶片詳細講解

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文章來源:Qooah.com

日前小米終於公佈了最新一代自研晶片「澎湃P1」這是小米首款自研的充電晶片,將由明日登場的小米12 Pro 首發搭載。隨後,官方也發文對這顆新澎湃晶片進行了詳細的介紹,我們一起來看看吧。

小米表示,快充是一個系統工程,涉及壽命、安全、續航等等。如果一味地追求充電時間的極限,則會在其他方面造成不可逆轉的傷害,長久下來不利於後續發展。而目前,在市場上的有線充電速度達到 120W 的智能手機無一例外都是採用雙電芯系統,這種極速的代價是降低了手機內部空間利用率:通常可以理解為把原本可以留給電芯的空間,卻被更複雜的充電電路和雙電芯結構所佔用,在同樣體積下,雙串電芯的容量更是要低4%左右。

更需要注意的是,我們在使用快充時,裡面的雙串電芯在放電時還需要一顆 2:1 晶片進行降壓,它本身的轉換效率會導致電量浪費 3%~4%,簡單的理解為在充電的過程中需要抽出一部分電出來,這不僅僅浪費了充電時間還導致了一部分電的流失。而單電芯充電系統不但可以規避以上問題,還可以保證充得快無壓力,雖然目前將充電功率提高到 100W 以上有著巨大的挑戰。但這次小米官方稱驅動 120W 澎湃秒充的核心是兩顆澎湃P1,它們接管了傳統的5電荷泵複雜結構,將輸入手機的高壓電能,更高效地轉換為可以直充電池的大電流。

澎湃P1 作為業界首個突破行業技術屏障,成為擁有自適應開關頻率的 4:1 超高效率架構,諧振拓撲效率高達 97.5%,非諧振拓撲效率為 96.8%,熱損耗直線下降 30%。同時需要留意的是,小米已經擁有多個自由變壓模式,亮屏充電效率更高、充電協議兼容更廣,還具備更強反向充電能力,已經具備快充龍頭的條件。

澎湃P1 本身更多的是承擔了大量的轉換工作:傳統電荷泵只需要兩種工作模式(變壓、直通),並非所有的模式都需要支援所有雙嚮導通,而澎湃P1 需要支援的是1:1、2:1和4:1轉換模式,這意味著總共需要 15種排列組合的模式切換控制——是傳統電荷泵的7倍。例如正向1:1模式讓亮屏充電效率更高,正向2:1模式可兼容更多充電器,正向4:1可支援 120W 澎湃秒充,反向 1:2/1:4 模式可支援高功率反向充電。同時,澎湃P1 也是小米充電效率最高的 4:1 充電芯片,可做到 0.83W/mm² 超高功率密度,LDMOS 也達到業界領先超低 1.18mΩmm²RSP。

而澎湃P1晶片內部需要用到三種不同耐壓的 FLY 電容,每顆電容都是獨立的開短路保護電路,但每種工作模式又需要嚴格控制預充電壓,功率管數量更是傳統電荷泵的兩倍。並且因為拓撲設計和功能複雜度的提升,每片澎湃P1 在出廠時都需要通過2500多項測試,遠高於傳統電荷泵。最終,在澎湃P1 幫助下得以對電路進行大幅度簡化,同時澎湃P1 本身的超高效率意味著發熱量處在理想範圍內,可以更好維持更長時間的滿功率運行,且支援無線充電。

而即將發布的小米12 Pro 將是第一款搭載澎湃P1 的智能手機,它也支援有線120W 澎湃秒充、50W 無線秒充和 10W 無線反向充電。得益於單電芯高功率設計,滿足一整天的續航。期待澎湃P1 的首發帶來驚喜。

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