户外电源成为新能源风口，10家芯片厂商抢先布局
如今的户外电源，不仅需要支持固定电压的直流输出以及220V交流逆变输出，快充也逐渐成为了一项特色功能。基于快充，户外电源既可以直接为笔电、手机、无人机等产品供电，也能为内部电池充电，提升了产品的实用性。
户外电源采用锂离子电池串并联组合作为储能元件。不同规格的产品，其内部电池组的电压均不同，满电量和低电量的电压也都不一样，所以无论是实现双向快充，还是实现传统DC接口的固定电压输出，升降压电路都必不可少，作为升降压电路的核心，升降压芯片自然也就成为了重中之重。
在户外电源中应用升降压芯片，除了可以满足大功率快充的输出，以及手机的PPS快充外，还可通过升降压芯片反向输入功能来为户外电源充电，使用通用的快充充电器，从而无需设计及携带专用充电器，使用更方便。
另外升降压芯片的应用，还可使用户外电源输出不同的电压，用于LED照明输出以及为汽车电瓶充电，更加拓展户外电源的通用性。USB PD3.1的推出，将输出电压提升到28-48V，支持更大的功率。可以使用内置升降压芯片通过USB-C接口供电，为户外电源的内置电池充电，从而进一步取代传统户外电源的外置充电器。
随着清洁能源的发展，太阳能电池板也得到了迅猛的发展。MPPT可根据太阳能电池板的输出伏安曲线以及功率曲线，实时追踪太阳能电池板的最高输出电压与电流，自动调节太阳能板的输出功率，充分利用太阳能板输出能力，为电池最大功率充电。
升降压支持宽电压输入的自身特性非常适合太阳能MPPT应用，能够高效率大范围动态追踪太阳能电池板输出最大功率，高效的转换输出电压，为户外电源的内置电池组充电，清洁又高效。
10大厂商推出23款升降压芯片
升降压英文名称为Buck-Boost，顾名思义既可升压又可降压。对于大功率升降压控制器而言，一般会采用是单电感四管结构，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。而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设备所需电压，同样可输出低于、高于或者等于电池组电压值。
升降压电路的加入，不仅能够让户外电源接口的输出电压保持恒定，同时也能够实现电压的范围输出，搭配USB PD快充协议芯片，从而满足不同设备的充电需求。
根据充电头网不完全统计，针对户外电源实现USB PD大功率快充的需求，目前业内已有10家电源芯片厂商推出了23款对应的控制芯片方案，为户外电源厂商开发USB PD快充产品提供了多样化的选型。
以上10家芯片原厂分别是南芯、矽力杰、杰华特、智融、宝砾微、士兰、英集芯、维普、硅动力、瑞萨。旗下的升降压芯片支持宽电压输入，可以适用于1-4串电池组、2-7串电池组等不同的电压平台，几乎可以搭配目前所有户外电源电池组。值得一提的是，这些升降压芯片还支持锂离子和磷酸铁锂两种类型的电池。
此前，充电头网还先后分享了户外电源专用协议芯片、千瓦级户外电源等系列文章，点击蓝色字体即可阅读详情。下面是各家升降压芯片厂商的芯片详细介绍。
SOUTHCHIP南芯
作为业内知名的电源芯片公司，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，并针对户外电源的应用推出了适用于1-4串、2-4串、1-6串等几种类型的升降压芯片。不仅支持锂离子电池，而且还支持磷酸铁锂电池，让户外电源实现20-100W大功率双向快充功能。
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。
除此之外，SC8812A还支持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。
南芯SC8812A详细规格资料。
相关阅读：
SOUTHCHIP南芯SC8801
南芯SC8801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。当系统需要从电池组放电时，SC8801能够反向输出所需电压，同样可输出低于、高于或者等于电池组电压值。
南芯SC8801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。SC8801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。SC8801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。SC8801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。SC8801采用32脚4x4 QFN 封装。SC8802有用强悍的输出能力，可通过外围电路进行灵活的系统设计，提高系统的热性能。
相关阅读：
1、150W恒流恒压 3-30V同步升降压，南芯SC8801试玩
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。当系统需要从电池组放电时，SC8802 能够反向输出所需电压，同样可输出低于，高于或者等于电池组电压值。
南芯SC8802详细规格资料。
相关阅读：
1、公牛入局户外电源市场，首款产品深度拆解，内置165000mAh电池，支持双向快充
SOUTHCHIP南芯SC8815
南芯半导体SC8815芯片的I²C可编程充电电流和充电电压、可编程放电输出电压、可编程输入/输出电流限制；内置10 位 ADC；拥有欠压保护，过压保护，过流保护、短路保护和热关断保护等多种保护功能；单芯片完成充电/放电控制，支持各种电力转换。
南芯SC8815资料信息。
相关阅读：
1、汽车启动电源巨头卡儿酷入局户外电源市场，卡旺达600W产品拆解
2、拆解报告：omnicharge多合一100W快充全能户外电源Omni 20+
3、公牛入局户外电源市场，首款产品深度拆解，内置165000mAh电池，支持双向快充
4、拆解报告：安克PowerHouse II 400户外电源
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。
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：
SOUTHCHIP南芯SC8804
南芯SC8804 是一颗高效率同步升压充电降压放电双向控制器，支持高压输入的同步升压充电，同时支持反向OTG降压输出。SC8804拥有超宽范围输入输出电压，它可支持从2.7V到40V的应用范围，满足客户从1节至6节的不同需求。SC8804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。
南芯SC8804采用电流模式控制升压或者降压，并可用外部电阻调节开关频率, 电池电压设置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。SC8804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。SC8804采用32脚4x4 QFN 封装。
相关阅读：
1、拆解报告：TYLT 20800mAh 100W快充户外电源
2、拆解报告：安克PowerHouse II 400户外电源
Silergy矽力杰
矽力杰推出了一款大功率升降压控制器，并在内部集成了四颗MOS管，拥有非常精简的外围，可以用于USB PD快充户外电源、移动电源、车充、拓展坞等产品的开发设计。
Silergy矽力杰SY9329C
矽力杰SY9329C是一款高压同步降压-升压转换器。该器件在 4V 至 28V 的宽输入电压范围内工作，最大平均电感器电流能力为 10A。芯片内部四个集成的低导阻的开关管，可最大限度地减少传导损耗。SY9329C采用紧凑型QFN4x4-32 封装，拥有完整的保护功能，例如输出过流、短路保护、过压保护和热关断，保证系统可靠运行。
矽力杰SY9329C详细规格资料。
iSmartware智融
智融推出了一款大功率升降压芯片SW7203，可以支持100W双向快充，芯片内部集成NVDC路径管理，搭配内置协议功能的MCU芯片即可为户外电源产品提供双向百瓦大功率的PD快充解决方案。
iSmartware智融SW7203
智融SW7203是一颗单电感四管同步双向升降压充放电控制器，支持1-4节锂电池升降压充放电，支持3-19.2V电池电压范围，支持100W充电及输出，支持4-24V输入电压，支持3-22V输出，输入/输出与电池端电流均可由I2C总线设置，支持反馈和I2C总线调节输出电压，并可根据负载情况切换PSM或PWM工作模式。
智融SW7203支持芯片过热保护、NTC电池温度保护、输入/输出过压保护、电池过压保护、逐周期过流保护、充电输入欠压保护、电池放电欠压保护、放电输出短路/过流保护、总线过压保护、充电超时保护等，最大程度的保证大容量电池组的安全。
相关阅读：
Powlicon宝砾微
宝砾微针对大功率快充推出了两款升降压芯片PL5500和PL5501，两款芯片均满足100W USB PD快充应用的需求。
Powlicon宝砾微PL5500
宝砾微同步高效四管双向升降压控制器PL5500，适用于1-6节锂电池应用。PL5500具有支持正向的充电和反向的放电管理；支持3.5-32V超宽输入电压范围，2-32V的超宽输出电压范围；内部集成5V/55mA LDO；开关频率可调；可编程连续电流模式和轻载高效率模式；输入欠压、输出过压、输出短路、输入输出逐周期峰值电流限制、过温等多种保护功能；效率高达98%以上；高性价比等特点。
宝砾微PL5500资料信息。
相关阅读：
Powlicon宝砾微PL5501
宝砾微PL5501是一颗同步四开关单向升降压控制器，在3.6V到32V（最大36V）的宽输入电压范围内稳定工作，持续负载电流可达20A，能够在输入高于或低于输出电压时稳定调节输出电压，以支持多种升降压场合应用场合，为大功率TYPE-C PD车载充电器提供最优解决方案。
宝砾微PL5501控制器在降压、升降压和升压运行模式下采用恒定的时间控制，以实现卓越的负载和电压调整。可编程开关频率，可以设置开关频率为150kHz、300kHz、600kHz或1.2MHz。该芯片还具有可编程软启动功能，并提供各种保护功能，包括逐周期限流、输入欠压闭锁（UVLO）、输出过压保护（OVP）、输入过压保护、过温保护和输出短路保护；同时PL5501控制器自带抖频功能提升EMI性能，易过EMC辐射认证，完美解决工程师整改EMC难问题。
Silan士兰微
士兰微推出了两款大功率升降压控制器SD59D24A和SD59D24B，两款芯片均采用高集成设计，内置协议+驱动+MCU，并支持C口在线升级，集成了USB PD等市面多种主流的充电协议，应用在户外电源中，可以通过精简的电路即可实现100W双向快充功能。
Silan士兰微SD59D24A
士兰微SD59D24A是一款应用于移动电源的高集成度协议和电源控制芯片，集成4路USB端口（最多一个C口），兼容PD3.0、PPS、QC4.0+、FCP、SCP、SFCP、AFC、BC1.2、APPLE、VOOC、VIVO等快充协议。内置4路死区可控的PWM驱动控制以实现双向、升/降压开关电源转换。内置高精度ADC， 实现锂电池充放电管理。
士兰微SD59D24A功能丰富，为快充移动电源提供完整的解决方案。系统外 围简单，大大降低 BOM 成本。
相关阅读
1、充电器、充电宝、车充三剑齐发，士兰微推出一系列高集成快充芯片
Silan士兰微SD59D24B
士兰微SD59D24B是一款应用于移动电源的控制芯片，可以实现4路USB端口（最多两个C口）的快充协议解析。兼容PD3.0、PPS、QC4.0+、FCP、SCP、SFCP、AFC、BC1.2、APPLE、VOOC等快充协议，内置8路死区可控的PWM驱动控制以实现双路、双向、升/降压开关电源转换。
芯片可以进行双路电流差分采样、双路H桥端口电压采样和电池电压采样，实时监测双路DC-DC工作状态；具有四个负载开关控制信号，控制端口通断切换。
INJOINIC英集芯
英集芯针对大功率户外电源、移动电源的应用推出了三款同步升降压高集成SoC芯片IP5389、IP2368和IP6559，芯片中不仅内置了升降压控制器，还集成了多种主流的快充协议，支持100W双向快充。值得一提的是，IP5389和IP2368还内置了MPPT 太阳能充电。
INJOINIC英集芯IP5389
英集芯IP5389支持USB-A、USB-C口、还支持Micro-USB接口和Lightning接口供电输入，全部接口支持快充。快充协议支持华为FCP、SCP，支持三星AFC，支持OPPO的VOOC，支持PD3.0快充协议，支持PPS，输出最高功率20V5A 100W，可实现全接口丰富的快充支持。
英集芯IP5389内置升降压控制器，通过驱动外置MOS管，支持双向升降压充放电，支持最大5A充电电流，并且支持自适应电流调节。支持2/3/4/5串电池，并且支持4.2、4.3、4.35、4.4V多种电池。
相关阅读：
INJOINIC英集芯IP2368
英集芯IP2368内置同步升降压开关管驱动，支持PD及多种快充协议，可自动申请快充以最大功率充电，输入端支持5-20V电压，通过升降压电压转换，自动切换升压或降压，调节输出电压为多串电池组充电，还支持最大100W的反向放电输出，填补了多串大功率锂电池充电的市场空白。
英集芯IP2368内部集成四管H桥同步升降压驱动器，电路为单电感结构，外置四颗NMOS管用于双向升降压操作。芯片支持100W充电输入和放电输出，面对小功率适配器具有自适应充电电流调节功能，可以使用移动电源到大功率PD充电器为电池组充电，兼容性好。
IP2368支持使用2-6节串联的电池组，电池充满电压支持电阻设置，适配磷酸铁锂和三元锂电池，电池充满电压可通过电阻配置，充分满足不同设备的电池种类。IP2368默认支持四灯电量指示，电池组初始容量可通过电阻配置，可实现精准的电量显示。
相关阅读：
INJOINIC英集芯IP6559
英集芯IP6559是一款集成四管H桥升降压控制器和协议功能的SOC芯片，支持全面的快充协议，满足车充和快充应用。IP6559最大支持100W功率输出，支持3.6-31V输入电压，满足车充12到24V输入电压范围，输出支持3.3-21V电压。支持PD3.0 PPS，QC2.0/3.0，华为FCP/SCP，三星AFC，VOOC等快充协议，满足主流手机快充需求。
IP6559内置线损补偿，内置14bit ADC，支持采集输入输出的电压电流参数，支持数码管显示或送至外置单片机显示充电功率等参数。芯片支持A+C双口输出，芯片内置过热保护功能和板级NTC温度检测，可跟随温度变化智能调节输出功率，满足严苛的温度要求。
wpinno维普创新
维普创新近期也推出了一颗升降压芯片，型号为WP5201，具有I2C接口，最高支持到6串电池。
wpinno维普创新WP5201
维普创新WP5201是一颗升降压锂电池充电控制器，同时支持反向放电功能。WP5201采用四管H桥架构，支持1-6串电池充电，支持40V总线电压，可使用专用充电器、USB PD快充等充电器为电池充电。
WP5201支持NVDC拓扑，可单独使用电源或者电池供电，支持反向降压、升压以及升降压输出。WP5201支持I2C串行通信接口，可设置电池充电/放电，编程充电电流、充电电压、反向输出电压、电流限制，开关频率等参数，从而满足用户方案的需求。
Si-Power硅动力
硅动力目前的产品线包含AC-DC、DC-DC、BMS锂电保护等，针对大功率DC-DC的应用，硅动力最新推出了一款升降压控制器SP1260HN，可用于户外带能源产品，实现100W双向快充功能。
Si-Power硅动力SP1260HN
硅动力SP1260HN是一颗同步整流外挂MOS管具备同升同降功能的DC-DC转换芯片。设计频率可选择200kHz、400kHz、600kHz可调。支持输入2.7-36V以及2-36V输出，效率可达到96%，通过选取MOS管功率可满足5-100W宽功率设计。
硅动力SP1260HN具有输出过流、输出过压、输出短路、过温等保护功能，适用于USB PD车载充电器、户外电源、移动电源、工业仪器仪表、超级电容充电、汽车启停系统等。
Si-Power硅动力SP1268HN
硅动力SP1268HN是一款同步 4 开关升降压控制器，适用于 1 至 6 节电池充电器。无论输入电压高于、低于或等于输入电压，它都能有效地输出电压。SP1268HN 支持非常宽的输入和输出电压范围，它可以支持 2.7V 至 36V 输入范围和 2V 至 36V 输出范围的应用，驱动器电压可设置为 5V、7.5V 或 10V，以实现最佳效率。
硅动力SP1268HN 支持输入电流限制、输出电流限制和过温保护，以确保在不同异常情况下的安全性，并且可调输出电压输入限流输出限流采用I2C接口。
Renesas瑞萨
瑞萨电子推出了三款支持双向输出的同步升降压控制器，支持双向输出应用，非常适合于电池储能设备内置，进行宽电压输出，满足大功率的直流输出，及USB PD3.1的48V双向应用。
三款型号分别为支持40V工作电压的ISL81401、支持60V工作电压的ISL81601和支持80V工作电压的ISL81801，可对应支持不同串数的串联电池组，从而满足多串电池的大功率充放电需求。
Renesas瑞萨ISL81801
瑞萨ISL81801是一颗真双向的四管同步升降压控制器，支持峰值和平均电流检测，具有4.5-80V的输入电压范围和0.8-80V的输出电压范围，可用于工业电机驱动器、5G通信基站、电池储能系统应用和太阳能供电系统等。
瑞萨ISL81801采用私有的升降压控制算法，在升压模式下采用谷值电流调制，降压模式下采用峰值电流调制。内置输入电压，输入电流，输出电压和输出电流四个独立的控制环，工作频率100kHz到600kHz可编程，支持双路交错使用。
瑞萨ISL81801输出电压采用反馈引脚控制，提供QFN5*5-32封装和散热增强的HTSSOP 38封装。
相关阅读：
2、锐仕嘉推出三款双向降压方案：应用于储能电源、太阳能、工业电机
Renesas瑞萨ISL81401
瑞萨ISL81401和ISL81401A是4开关同步升降压控制器，两端具有峰值和平均电流传感和监测功能。ISL81401是一个双向器件，可以在两个方向传导电流，而ISL81401A是一个单向器件。ISL81601是一个真正的双向4开关同步buck-boost控制器，峰值和平均电流传感和监测在两端。其广泛的输入和输出电压范围使其适用于工业，电信和汽车后市场应用。
Renesas瑞萨ISL81601
瑞萨ISL81601是双向4开关同步升降压控制器，输入端和输出端均具有峰值和平均电流传感和监测功能。ISL81601采用专有的降压升压控制算法，升压模式采用谷电流调制，降压模式采用峰值电流调制。可以进行平滑的模式转换。ISL81601有四个独立的输入和输出电压和电流控制回路。两端固有峰值电流传感和逐周电流限值可以在两端和两个方向的快速瞬态条件下提供瞬时电流限值，确保高运行可靠性。
瑞萨ISL81601具有多种保护功能，其在输入和输出端都有两个电流监测管脚，以便于恒流（CC）限制和其他系统管理职能。低压下的CC操作可避免过载或短路条件下的任何失控情况。除了多层过流保护，它还提供过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、过温保护（OTP），以及输入和输出的平均和峰值电流限制，以确保单向和双向的高可靠性操作。
充电头网总结
近年来，随着人民生活水平的提升，户外露营、自驾旅行、户外无人机拍摄等活动成为了一种热门的休闲娱乐方式。在此过程中便逐渐对户外用电产生了强烈的依赖，户外电源市场就此被打开。
如今的户外电源产品，除了需要具备常规的逆变输出110V/220V交流电之外，快充、无线充、汽车应急启动等功能也被越来越多的产品采用，其中快充功能的应用范围最为广，而作为实现大功率快充的核心部分，升降压芯片在户外电源上的应用也十分普遍。
从充电头网本次的统计来看，已有10家业内知名芯片厂商推出了23款升降压芯片，并且最多可支持7节电池组，为户外电源实现100W双向快充提供了完整解决方案。
值得一提的是，上述芯片企业均已报名参加了2022（春季）户外电源大会，并将现场展示诸多产品案例。
相关阅读：
3月25日，充电头网举办的2022亚洲户外电源大会，邀请到文章中出现的企业进行展示、分享，届时欢迎莅临展台交流。如需演讲、参展，欢迎联系 info@chongdiantou.com 报名。
「峰会报名」
2022（春季）亚洲充电展期间热门峰会开启报名
以下热门话题可以点击蓝字了解，也可以在充电头网微信后台回复如下关键词获取专题
「电源芯片」
南芯、英集芯、智融、茂睿芯、必易微、美芯晟、杰华特、华源、硅动力、环球、美思迪赛、富满云矽、亚成微、诚芯微、沁恒、芯海、天德钰、恒成微、贝兰德、伏达、微源、瑞芯微
「被动器件」
「氮化镓」
「连接器」
「快充工厂」
「品牌专区」
苹果、华为、mophie、绿联、航嘉、倍思、TRüKE充客、机乐堂、爱国者
商务合作联系：info@chongdiantou.com