小米详解澎湃P1自研芯片:行业首次实现单电芯120W快充

2021年12月24日 16:40 次阅读 稿源:快科技 条评论

今天下午,小米公布了新一代自研芯片澎湃P1这是小米首款自研的充电芯片,将由下周登场的小米12 Pro首发搭载。随后,官方也发文对这颗新澎湃芯片进行了详细的介绍,一起来看看吧。

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小米表示,快充是一个系统性工程,涉及寿命、安全、续航等等维度。如果一味地追求充电时间的极限,则会在其他方面造成妥协。

目前,有线充电速度达到120W的智能手机无一例外采用双电芯系统,高速的代价是降低了手机内部空间利用率:得原本可以留给电芯的空间,被更复杂的充电电路和双电芯结构所占用,同样体积下,双串电芯的容量要低4%左右。

不止如此,双串电芯在放电时又需要一颗2:1芯片进行降压,它本身的转换效率会导致电量浪费3%~4%。单电芯充电系统可以规避以上问题,但将充电功率提高到100W以上却面临着巨大的挑战。

小米官方称驱动120W澎湃秒充的核心是两颗澎湃P1,它们接管了传统的5电荷泵复杂结构,将输入手机的高压电能,更高效地转换为可以直充电池的大电流。

澎湃P1作为业界首个谐振充电芯片,拥有自适应开关频率的4:1超高效率架构,谐振拓扑效率高达97.5%,非谐振拓扑效率为96.8%,热损耗直线下降30%。

澎湃P1本身承担了大量的转换工作:传统电荷泵只需要两种工作模式(变压、直通),而澎湃P1需要支持1:1、2:1和4:1转换模式,并且所有的模式都需要支持双向导通,这意味着总共需要15种排列组合的模式切换控制——是传统电荷泵的7倍。

正向1:1模式让亮屏充电效率更高,正向2:1模式可兼容更多充电器,正向4:1可支持120W澎湃秒充,反向1:2/1:4模式可支持高功率反向充电。

同时,澎湃P1也是小米充电效率最高的4:1充电芯片,可做到0.83W/mm²超高功率密度,LDMOS也达到业界领先超低1.18mΩmm²RSP。

而澎湃P1芯片内部需要用到三种不同耐压的FLY电容,每颗电容需要独立的开短路保护电路,而每种工作模式又需要严格控制预充电压,功率管数量接近传统电荷泵的两倍。并且因为拓扑设计和功能复杂度的提升,每片澎湃P1在出厂时都需要通过2500多项测试,远高于传统电荷泵。

最终,在它帮助下得以对电路进行大幅度简化,同时澎湃P1本身的超高效率意味着发热量处在理想范围内,可以维持更长时间的满功率运行,且支持无线充电。

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