智能手機充電需求大增，為滿足消費者需求，全球手機晶片大廠積極進行相關規劃，推出一系列解決方案，如高通提出Quick Charge規格3.0版，聯發科則由Pump Express系列迎戰;而電源晶片業者也競相祭出新一代電源管理晶片，充電市場競爭態勢更趨白熱化。

 

    強攻快充市場商機高通力推Quick Charge 3.0

 

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

 

    據悉，Quick Charge 3.0為同類型技術中率采用最佳電壓智能協商(INOV)演算法的快速充電技術，此一新演算法最佳電壓智能協商(INOV)技術，讓可攜式裝置能判斷任何時刻所需的電力，不僅實現優化電力輸送，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維持前向與回溯相容性。Quick Charge 3.0和與前一代技術一樣不受連結介面種類的限制，能支援包括USB Type-A、USB micro、USB Type-C，以及各種專利接頭。

 

    另外，因應行動裝置充電需求大增，處理器又該如何設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，或者以適當的方式結合處理器執行正確的工作，是使行動裝置達成更高的系統效能和省電效率的重點。

 

    為此，該公司推出Symphony System Manager，可在不同的組態管理整個系統單晶片，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。例如使用者拍照時，Symphony回應系統需求，確保現正以正確的元件在必要的頻率運作，而且使用時間僅限于必要時刻，這些元件包含CPU、Spectra ISP、Snapdragon Display Engine、GPU、GPS和記憶體系統，這些依照目的而建立的組合加上準確的系統管理就能將效率更向前推進。

 

    聯發科PumpExpress 3.0迎戰高通

 

    為滿足現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用程式及使用模式，并讓消費者能夠快速為手機充電并隨時保持連網，除高通推出Quick Charge 3.0外，聯發科也于近期發表新一代快充解決方案--Pump Express 3.0。

 

    聯發科技執行副總經理暨共同營運長朱尚祖表示，現今智能型手機的技術挑戰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。該公司技術讓消費者快速充電以便能隨時保持連線，無論工作或休閑時，都毋須擔心充電問題。

 

    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，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內建功能，包括可防止裝置或充電器發生過熱現象。Pump Express 3.0技術將內建于聯發科旗下曦力系列P20處理器中，終端裝置預計于2016年年底上市，未來的智能型手機晶片組也將內建此技術，另可依客戶需求增加至聯發科現有的智能型手機晶片中。

 

    擴大充電市場版圖Dialog量產QC3.0晶片組

 

    除高通、聯發科等處理器業者積極搶攻行動裝置充電市場之外，電源晶片廠商也動作頻頻，如戴樂格半導體(Dialog)便宣布量產支援Qualcomm Quick Charge 3.0晶片組，強攻快充市場商機。該公司晶片組產品獨特之處在于提供可輕松設定的恒定功率配置。接腳(PCB設計)相容于該公司的QC2.0晶片組，因此升級相當容易，預料將進一步擴大Dialog在快速充電市場市占率。

 

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

 

    此外，新晶片組提供雙層電線保護，毋需其他額外元件。位于初級側的iW1782采用該公司旗下SmartDefender先進間斷式輸出(Hiccup)技術，能保護行動裝置不受到短路所引起的過熱損害。這個技術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，該公司的D+/D-過壓保護能解決匯流排電壓(輸出側)軟(類)短路的問題。這些防護功能讓快速充電更安全、更可靠，且避免產生過多熱能，空載功耗為(在額定設計)5V/2A輸出時小于10mV。

 

    安森美新款高整合電源晶片搶攻行動電源市場

 

    另一方面，隨著智能手機充電需求大增，行動電源市場也已成電源晶片業者必爭之地。安森美半導體(ON Semiconductor)便推出高度整合的單晶片行動電源方案--LC709501F(圖1)，用于開發下一代鋰離子電池供電的產品。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。

 

    新產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以支援客制的充/放電曲線，以及USB Type-C和PD「政策引擎」功能。這個單晶片方案包括整合的電量計功能、可配置的I/O、LED驅動器、I2C介面，和用于外部功率MOSFET的前級驅動器，提供了系統靈活性。

 

    安森美半導體數位及DC-DC部門策略及產品規劃路線總監Matthew Tyler指出，可攜式電子產品充電需求日益增長，行動電源未來將更加盛行，準確可靠的充電容量指示和支援最新的快速充電標準的能力更為關鍵。該公司新款充電控制器能創造簡潔、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。

 

    該元件與智能型手機廠商采用的專有充電協議相容，例如Fast Charge和Quick Charge，可加速充電時間。為確保運行的壽命，該產品更提供過流、過壓、冗余電池保護機制及用于溫度監測的熱敏電阻，支援的工作溫度范圍介于-40℃～85℃之間。

 

    綜上所述，為創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，已變成智能手機設計重點。因此，相關晶片市場需求量將明顯成長，促使手機晶片大廠與電源晶片業者加速推出一系列解決方案，以搶食市場大餅。