小米詳解澎湃P1自研晶元:行業首次實現單電芯120W快充
小米公佈了新一代自研晶元澎湃P1這是小米首款自研的充電晶元,將由下周登場的小米12 Pro首發搭載。 隨後,官方也發文對這顆新澎湃晶元進行了詳細的介紹,一起來看看吧。
小米表示,快充是一個系統性工程,涉及壽命、安全、續航等等維度。 如果一味地追求充電時間的極限,則會在其他方面造成妥協。
目前,有線充電速度達到120W的智能手機無一例外採用雙電芯系統,高速的代價是降低了手機內部空間利用率:得原本可以留給電芯的空間,被更複雜的充電電路和雙電芯結構所佔用,同樣體積下,雙串電芯的容量要低4%左右。
不止如此,雙串電芯在放電時又需要一顆2:1晶元進行降壓,它本身的轉換效率會導致電量浪費3%~4%。 單電芯充電系統可以規避以上問題,但將充電功率提高到100W以上卻面臨著巨大的挑戰。
小米官方稱驅動120W澎湃秒充的核心是兩顆澎湃P1,它們接管了傳統的5電荷泵複雜結構,將輸入手機的高壓電能,更高效地轉換為可以直充電池的大電流。
澎湃P1作為業界首個諧振充電晶片,擁有自適應開關頻率的4:1超高效率架構,諧振拓撲效率高達97.5%,非諧振拓撲效率為96.8%,熱損耗直線下降30%。
澎湃P1本身承擔了大量的轉換工作:傳統電荷泵只需要兩種工作模式(變壓、直通),而澎湃P1需要支援1:1、2:1和4:1轉換模式,並且所有的模式都需要支援雙嚮導通,這意味著總共需要15種排列組合的模式切換控制——是傳統電荷泵的7倍。
正向1:1模式讓亮屏充電效率更高,正向2:1模式可相容更多充電器,正向4:1可支援120W澎湃秒充,反向1:2/1:4模式可支援高功率反向充電。
同時,澎湃P1也是小米充電效率最高的4:1充電晶元,可做到0.83W/mm²超高功率密度,LDMOS也達到業界領先超低1.18mΩmm²RSP。
而澎湃P1晶元內部需要用到三種不同耐壓的FLY電容,每顆電容需要獨立的開短路保護電路,而每種工作模式又需要嚴格控制預充電壓,功率管數量接近傳統電荷泵的兩倍。 並且因為拓撲設計和功能複雜度的提升,每片澎湃P1在出廠時都需要通過2500多項測試,遠高於傳統電荷泵。
最終,在它説明下得以對電路進行大幅度簡化,同時澎湃P1本身的超高效率意味著發熱量處在理想範圍內,可以維持更長時間的滿功率運行,且支援無線充電。