为效率而生：南芯升降压芯片被数百款知名电源产品采用
锂电池的应用持续催生出了众多无绳便携化的网红产品，如户外电源、电动工具、筋膜枪、充气泵、大功率充电宝等。这类产品有个共同特点，内置了多节多串电池组成的高容量、大功率电池包，支撑这些产品市场应用离不开背后的升降压电源芯片。知名电源芯片企业南芯，早早布局了这块市场，瞄准市场痛点，推出了一系列升降压电源芯片解决方案，并获得数百款知名电源产品采用。
升降压英文名称为Buck-Boost，顾名思义既可升压又可降压。南芯推出的升降压控制器是单电感四管结构，不管输入电压是低于，高于或者等于电池组电压，芯片可自动控制升压或降压，对电池组实现充电管理。当系统需要从电池组放电时，控制器能够反向将电池电压升压或降压输出所需电压，同样可输出低于，高于或者等于电池组电压值。
单电感四管H桥结构可根据控制信号，切换成同步升压或降压操作，不受传统升压或降压束缚。南芯升降压芯片功能全面且支持双向输出，大大节省了器件数量和占板面积，应用非常广泛。
南芯升降压充电芯片布局
南芯升降压芯片按照电池数量可以分为1-2串、1-3串、1-4串、2-4串、1-6串等几种类型，芯片型号以SC为前缀，辨识度很好。其中大部分产品主要针对户外电源和移动电源的应用，从内置MOS支持24W输出的单芯片到外挂MOS支持100W以上的双向快充控制器均有布局；并且很多款芯片不仅支持锂离子电池，而且还支持磷酸铁锂电池，既能满足当下20-100W快充移动电源的开发，也能够让户外电源实现大功率双向快充，增加产品卖点。
值得一提的是，除了常规的升降压充电芯片之外，南芯还推出了三款支持NVDC的升降压充电芯片，分别对应1-2串电池的手机、POS等产品领域，以及1-4串电池、需要大功率快充的笔记本电脑市场。
NVDC充电是主流的笔记本内置电池充电形式，可以在电池用光亏电时为电脑供电，同时为电池充电，不影响电脑使用。在电池充满后可以断开电池，由外接适配器供电，避免电池频繁充放电，影响电池寿命。南芯将升降压与NVDC相结合可以大大提升笔记本电脑对于充电器的兼容性，低至5V输入，仍然可以为笔记本电池充电，而无需传统降压需要高于电池电压的输入。
针对电动工具快充市场，南芯同样布局了一款支持24W快充的升降压芯片产品。也就是说，南芯的升降压充电芯片基本已经对锂电池充电类产品实现了全覆盖。
南芯推出的升降压芯片具有多种反馈方式，支持I2C数控或反馈调压，PWM调压，且电流限制等参数也可调节，满足USB PD的不同输出电流限制需求。并且根据不同的输出功率，南芯推出了内置MOS管的高集成度转换器以及外置MOS管的控制器，充分满足不同输出功率的需求，对小功率应用更加友好。
南芯针对升降压应用需求，推出了一系列的四管H桥单电感升降压控制器和转换器。通过使用升降压电路应用在移动电源中，可以满足1-6串移动电源宽电压范围需求。并且分别针对移动电源以及车充的宽电压输出需求，南芯推出了支持同口双向充放电和单向输出的升降压控制器，满足不同场景的使用需求。
同时南芯针对高集成度的小功率应用，还推出了内置MOS管的升降压转换器，将四颗外置的MOS管集成到芯片内部，外围元件数量少，节省空间，让小体积的移动电源也能用上升降压，支持更全面的应用，大幅提高产品竞争力。
应用场景广阔
南芯升降压电源芯片可使用的场景相当广泛，覆盖了锂电池各类组合和各种电压平台，尤其是配合快充使用，堪称极佳组合。目前，快充技术已经从最初的手机出发，逐步覆盖到了充气泵、电动工具、个人护理、户外电源、POS机、宠物用品、电子雾化器等十大市场。这些新兴的产品，都有广泛采用南芯的升降压电源芯片。
户外电源，又称为便携式储能电源，是一种利用高能量密度锂离子电池组作为储能手段，将电能存储起来，为用户在无法取电时提供电力供给的一种设备。
户外电源拥有干净、清洁、静音、易用、便携、免维护、可长期存放等特性，相比传统燃油发电机优势明显，在欧美国家已大范围普及，并融入人们日常生活当中。自驾游爱好者、房车旅行、户外旅行团队、以及个人玩家，对便携储能电源的需求都是硬性刚需。就算足不出户，在家中遇上突如其来的停电，户外电源也能提供多样化的电力输出，为家庭的小电器供电，提供照明，并让数码设备保持运转，让停电时人们的生活作业不受干扰。
内置锂电池的电动工具在日常生活中普及率很高，组装桌椅或拆卸电器等，提供很多便捷，很多人都会采购在家中备用。电动工具市场对快充技术的需求强烈，对于市场普及率最高的1串和3串供电的电动工具来说，现在可以使用非常成熟的快充方案，替换掉产品内置的线性充电和外置充电器。
电动工具内置的动力电芯，具有高性能高放电能力，天生就适合快充。提升充电速度的同时，还可以使用通用的USB-C充电器，无需附送外置充电器。
充气泵通过马达的运转来工作马达运转，抽气时，连通器的阀门被大气的气压冲开，气体进入气筒，而向轮胎中打气时，阀门又被气筒内的气压关闭，气体就进入了轮胎中。
传统的充气泵需要外接一条长长的电源供电线，便携性差，并且容易缠绕。内置锂电的新型充气泵诞生，不但能给汽车轮胎充气，还能给篮球、排球等充气。加上便携性、易用性，得到了众多新能源车主的青睐，成为尾箱常备的汽车配件。
对于大功率的移动电源来说，内部通常使用多节锂电池串联组成电池组，提高电压，降低电流，来满足百瓦的大功率输出。对于输出电压需要从5V到20V可变的移动电源来说，升压电路的输出一定是高于电池电压的，对于4串锂电池的移动电源，使用升压电路是无法输出5V的，这样就需要一种新型的电路结构，来满足宽电压输出的需求。
快充的普及大大方便了我们的生活，例如苹果的笔记本电脑，支持使用5V到20V的充电器供电，通用性非常好，对于临时应急充电非常方便。此外支持快充的移动电源，也可以使用5V到20V的充电器充电，并可根据负载需求输出宽范围的电压，大大提升了移动电源的易用性。
以上是部分南芯升降压电源芯片的应用领域分享，下面我们进入详细应用案例解析。
南芯升降压充电芯片应用案例
根据充电头网的拆解报告得知，南芯半导体的升降压充电芯片已经被广泛应用于消费类电源产品中，并且获得了小米、HONOR、三星、OPPO、vivo、Anker、公牛、努比亚、绿联、飞宇等国际知名客户的大量采用，出货量遥遥领先，已经成为国产电源芯片中的一颗新星。
充电头网根据现有的拆解报告，整理汇总了一份内置南芯半导体升降压充电芯片的产品案例汇总，方便工程师朋友参考选型，点击蓝色字体可了解详情。
SOUTHCHIP南芯SC8902A
南芯SC8902A是一颗同步buck-boost正向充电，反向放电转换器，内部集成了4颗低Rdson功率管，转换效率超高以减少热损耗，同时可以最大尺度减小外围器件BOM，优化PCB 面积及成本。无论VBUS是高于，低于或是等于电池电压，SC8902A可有效管理1节至3节电池的充电，当系统需要从电池获取能量时，SC8902A支持电池反向放电。
南芯SC8902A采用电流控制模式，支持超宽的2.7V至22V输入和输出电压，通过DIR pin脚的控制可轻松实现双向工作。SC8902A支持输入电流限流，输出电流限流，动态功率管理，动态输出电压调节，内部电流限流，输出短路及过温保护，保证了芯片能安全工作在各种异常情况下。SC8902A单芯片实现充电和放电功能，拥有超高的转化效率，同时支持DPDM充电握手，简化了客户的外围电路设计。SC8902A采用QFN-40 6x6封装。
应用案例：
1、18W双向快充：ANKER 10000mAh移动电源A1235拆解
SOUTHCHIP南芯SC8812A
南芯SC8812A 是一款带I2C接口的同步升降压充电控制器，同时支持电池反向放电工作。芯片支持VBAT电池端及VBUS 36V高压工作，在适配器电压高于、低于或者等于电池电压时，均能保证1-4节锂离子电池充电应用。当工作系统需要电池提供能量时，SC8812A也支持电池反向放电工作，输出设定的电压，并且最高放电电压可达36V。用户通过I2C接口可以很方便地选择充电/放电模式，设置充电电流、充电电压、反向输出电压、限流值、开关频率以及其他参数等。
南芯SC8812A支持DPDM握手控制。内部集成的10位ADC，可以方便用户实时检测读取VBUS/VBAT电压和电流，另外，SC8812A还可以支持适配器和设备的插拔检测，最大限度的减少外围电路及PCB Space，使系统设计极大地简化。SC8812A支持内部限流保护、过压保护、输出短路保护、过温保护，从而保证了各种异常情况下的安全。SC8812A提供32脚的4x4 QFN封装。
应用案例：
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5、拆解报告：ELECJET电友 20000mAh 45W双向快充移动电源
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7、拆解报告：努比亚红魔45W USB PD氘锋移动电源20000mAh
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9、拆解报告：OPSO x DockCase 100W PD快充移动电源
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11、拆解报告：羽博20000mAh 45W PD双向快充移动电源
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17、缓解笔电续航焦虑，移速26800mAh快充65W移动电源拆解
SOUTHCHIP南芯SC8905
南芯SC8905是一颗同步buck-boost正向充电，反向放电转换器，内部集成了4颗低Rdson功率管，转换效率超高以减少热损耗，同时可以最大尺度减小外围器件BOM，优化PCB空间及成本。SC8905使用电流控制模式，支持超宽的2.7V至22V输出电压，无论输入电压是高于，低于或是等于电池电压，SC8905可有效管理2节至4节电池的充电，当系统需要从电池获取能量时，SC8905支持电池反向放电。
南芯SC8905拥有I2C接口，用户可以通过I2C简易快速的设定充电或者放电模式，充电电流，VINREG电压，反向放电电压，电流限流，开关频率等。充电电压及电流限流可通过外部电阻设定。SC8905支持内部电流限流，过压/欠压保护，输出短路保护以及过温保护，可以确保系统能适应各种异常情况。SC8905使用21pin 4x4 QFN封装。
应用案例：
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SOUTHCHIP南芯SC8906
南芯SC8906是一颗同步Buck-Boost充电转换器，内部集成了4颗功率管，可最大限度简化客户应用设计，减少外围BOM及PCB空间，SC8906使用电流控制模式，可支持超宽的2.7V至22V VBUS电压，无论VBUS是高于，低于或是等于电池电压，SC8905可有效管理2节至4节电池的充电。
南芯SC8906支持输入电流限流，动态电源管理及快充模式检测。SC8906支持内部电流限流，过压/欠压保护，输出短路保护以及过温保护，可以确保系统能适应各种异常情况。SC8906采用21 pin 4x4 QFN封装。
应用案例：
SOUTHCHIP南芯SC8915
南芯SC8915是一款带I2C接口的同步升降压锂电池充电控制器，同时支持电池反向放电工作。芯片内部集成2个功率管，并支持电池VBAT端36V高压工作和适配器VBUS端26V工作，在适配器电压高于、低于或者等于电池电压时，均能保证1-6节锂离子电池充电应用。当工作系统需要电池提供能量时，SC8915也支持电池反向放电工作，输出高于、低于或者等于电池的电压。
用户通过I2C接口可以很方便地选择充电/放电模式，设置充电电流、充电电压、反向放电电压、限流值、开关频率及其它参数等。除此之外，SC8915集成了10位ADC，可以方便用户实时检测读取VBUS/VBAT电压和电流，芯片还支持事件检测，使系统设计简化。SC8915支持内部限流保护、过压保护、输出短路保护和过温保护，从而保证了各种异常情况下的安全。SC8915提供40脚的6x6 QFN封装。
应用案例：
2、拆解报告：征拓X5 2A1C 45W双向快充多功能移动电源
3、拆解报告：RAVPOWER 10000mAh 29W PD快充移动电源
SOUTHCHIP南芯SC8802
南芯SC8802是一个同步4管双向升降压充放电控制器。不管输入电压是低于，高于或者等于电池组电压，它都可以对电池组实现充电管理，包括涓流，恒流，恒压阶段和满充指示。当系统需要从电池组放电时，SC8802能够反向输出所需电压，可输出低于，高于或者等于电池组电压值。
南芯SC8802拥有超宽范围输入输出电压。它可支持从2.7V到30V的应用范围，满足客户从1节到6节锂电池的不同需求。SC8802同时采用业界领先的10V驱动器电压，充分利用外置功率管以达到最高的转换效率。SC8802采用电流模式控制升压，降压或者升降压，并可用外部电阻调节开关频率, 电池电压设置值以及输入输出限流值，最大限度地在满足不同应用需求的同时简化设计。
南芯SC8802支持双向输出，通过DIR管脚即可轻松控制工作方向。它同时支持包括输入限流，输出限流，动态输入功率调节，内部最高电流限流，输出过压保护，短路保护以及过温保护等一系列保护功能以确保系统能适应各种异常情况。SC8802采用32脚4x4 QFN 封装。SC8802拥有强悍的输出能力，可通过外围电路进行灵活的系统设计，提高系统的热性能。
应用案例：
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SOUTHCHIP南芯SC8815
南芯SC8815 是一款带I2C接口的同步升降压充电控制器，同时支持电池反向放电工作。芯片支持VBAT电池端36V高压工作，因此在适配器电压高于、低于或者等于电池电压时，均能保证1-6节锂电池应用。当工作系统需要电池提供能量时，SC8815也支持电池反向放电工作，输出设定的电压，并且放电最高电压可达36V。用户通过I2C接口可以很方便地选择充电/放电模式，设置充电电流、充电电压、反向放电电压、限流值、开关频率及其它参数等。
SC8815内部集成的10位ADC，可以方便用户实时检测读取VBUS/VBAT电压和电流，另外，SC8815还可以支持适配器和设备的插拔检测，最大限度的减少外围电路及PCB Space，使系统设计极大地简化。SC8815支持内部限流保护、过压保护、输出短路保护和过温保护，从而保证了各种异常情况下的安全。SC8815提供32脚的4x4 QFN封装。
应用案例：
2、拆解报告：OPPO SUPERVOOC移动电源（皮卡丘定制版）PB001
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17、拆解报告：26800mAh 2A1C 100W快充移动电源
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SOUTHCHIP南芯SC8701
南芯SC8701是一颗同步4功率管Buck-Boost控制器，输出电压能够高于，等于或低于输入电压，超高的转换效率能够有效提升系统的热性能。SC8701支持超宽的输入及输出电压，输入电压2.7V至36V，输出电压2V至36V。SC8701采用了业内领先的10V/2A MOSFET驱动器，最大限度地使用外部MOSFET以获得高效率。
南芯SC8701支持输入电流限流，输出电流限流，过温保护以确保芯片能正常工作在各种异常情况。SC8701的输出电压及输入输出电流限流可通过PWM信号动态调整，开关频率为200KHz至600KHz可调，客户可灵活的依据系统需求进行相应设计。SC8701采用32pin QFN 4x4封装。
应用案例：
充电头网总结
南芯在国内率先推出同步升降压电源芯片，打破国外品牌在这一领域的技术封锁，让老百姓能享受到国产芯片崛起带来的各类优秀电源产品。并且凭借着独特的产品定位以及优异的性能，与国际老牌大厂同台竞技，加速高端电源芯片的国产化进程。
随着国家新能源战略的布局和实施，碳达峰碳中和的新型环保理念得到市场认可，高性能的升降压电源芯片是储能系统中不可或缺的半导体。升降压电源芯片也迎来普及风口，目前南芯在该领域布局时间久、产品线丰富、合作伙伴众多，可提供一站式的解决方案。
据充电头网统计，目前南芯半导体已拥有数十款升降压电源芯片，适用于常规锂电池应用以及需要NVDC功能的应用场景；同时也针对现有的市场需求，推出了内置功率MOS的高集成控制器，芯片被应用于移动电源、户外电源、智能云台、智能窗帘、汽车充气泵等不同的领域。
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