小米发布第三款自研芯片——澎湃P1充电芯片

12月24日，小米公开了第三款自研芯片——澎湃P1充电芯片，同时这也是小米首款自研充电芯片，首次实现了120W单电芯充电方案。

据悉，澎湃 P1 充电芯片将会在12月28的发布会上正式亮相。

从双芯到单芯，小米的120W单电芯方案

如果智能手机的有线充电速度要达到120W，那么不出意外，应该是采用了双电芯系统。

双电芯系统的缺点是降低了手机内部的空间利用率，在同样体积的情况下，双电芯的容量要少4%。而且双电芯在放电时还需要一颗 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%。

而单电芯方案可以完美解决以上双电芯的问题，但是如何提高充电效率成为了新的问题？

澎湃P1如何实现120W单电芯快充？

在过去的单电芯快充体系中，要把输入手机的 20V 电压转换成可以充入电池的 5V 电压，需要 5 个不同种电荷泵的串并联电路。大量的电荷泵和整体串联的架构会带来很大的发热量，实际使用中完全无法做到长时间满功率运行，120W高功率快充几乎是不可能实现。

澎湃P1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 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还是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% 。

想要做到120W高功率快充，充电效率是必不可少的要素，澎湃P1可做到0.83W/mm²超高功率密度，LDMOS也达到超低1.18mΩmm² RSP。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。

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发表于 2021-12-28 09:07
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