Với sự ra đời của kỷ nguyên 5G, yêu cầu về năng lượng của điện thoại di động ngày càng cao hơn, dẫn đến việc sử dụng pin ngày càng cao hơn trên các điện thoại mạnh hơn và ngày càng có nhiều điện thoại di động được sử dụng cho trò chơi và phát trực tuyến.

Các nhà sản xuất điện thoại di động đã có những đổi mới lớn về kích thước, màn hình hiển thị và hiệu suất camera. Mặc dù các chức năng và hiệu suất đã được cải thiện nhưng mức tiêu thụ điện năng cũng tăng lên. Vấn đề phổ biến là sạc mỗi ngày một lần rất khó khắc phục và thời lượng pin đã ảnh hưởng lâu dài đến trải nghiệm người dùng. Việc tăng dung lượng pin không thể giải quyết triệt để vấn đề tuổi thọ pin và thời gian sạc ngắn hơn đã trở thành một trong những hướng cải tiến cho điện thoại di động.

Người huyền thoại: Jefferay Lawton, Giám đốc Tiếp thị Sản phẩm, ON Semiconductor

iPhone12 hoặc hủy bộ đổi nguồn tiêu chuẩn? Lễ hội của các nhà sản xuất phụ kiện đang đến?

Vào năm 2019, các nhà sản xuất điện thoại di động như doanh nghiệp công nghệ hàng đầu Trung Quốc, Xiaomi, OPPO và VIVO đã bắt đầu chuẩn hóa bộ sạc nhanh công suất cao và các thiết bị điện liên quan, bộ điều khiển chính, trình điều khiển, chip giao thức, quản lý năng lượng và thậm chí cả các thiết bị thụ động đã bắt đầu được đưa ra theo yêu cầu mới. Vào ngày 15 tháng 1, Apple đã phát hành Apple Watch mới. Theo thông tin hiển thị trên trang web chính thức, Apple Watch mới tiếp tục đi kèm với cáp sạc từ tính dài 5 mét, nhưng bộ đổi nguồn XNUMXW trước đây không được bao gồm trong hộp. Hãy nghĩ đến những tin đồn trong ngành - iPhone mới sắp ra mắt cũng sẽ hủy bỏ bộ đổi nguồn tiêu chuẩn.

Việc hủy bỏ bộ chuyển đổi nguồn tiêu chuẩn cho các sản phẩm của Apple có thể mang lại cơ hội lớn cho ngành đầu sạc. Theo công ty nghiên cứu Omdia, Apple ước tính đã xuất xưởng khoảng 37.7 triệu điện thoại thông minh iPhone 11 trên toàn thế giới trong nửa đầu năm 2020, nhiều hơn 26 triệu so với đối thủ cạnh tranh tốt nhất tiếp theo. Nếu iPhone mới hủy bỏ bộ đổi nguồn tiêu chuẩn, hàng chục triệu bộ đổi nguồn cần thiết sẽ được chuyển cho các nhà sản xuất bộ đổi nguồn bên thứ ba.

Jeffrey Lawton, giám đốc tiếp thị sản phẩm của ON Semiconductor, cho biết thị trường sạc nhanh đang phát triển nhanh chóng, bị chi phối bởi các nhà sản xuất điện thoại di động ở châu Á và các nhà sản xuất thị trường linh kiện sửa chữa bên thứ ba. Thị trường đã tăng hơn gấp đôi vào năm 2020. Ông kỳ vọng bộ sạc điện thoại tiêu chuẩn sẽ tăng gấp ba hoặc gấp bốn lần công suất, từ 15W lên 50 hoặc 60W, với một số điện thoại được thiết kế để hỗ trợ sạc vượt quá 100W trong thời gian ngắn. Jeffrey Lawton cho biết: “Trước đây, các nhà sản xuất bên thứ ba thống trị bộ sạc công suất cao, đặc biệt bằng cách cung cấp bộ sạc có nhiều đầu ra USB. Khi các nhà sản xuất điện thoại tung ra điện thoại hỗ trợ 5G, chúng ta sẽ thấy họ cung cấp nhiều Bộ sạc công suất cao hơn”.

Theo ước tính của Yi Changgen, Giám đốc điều hành của Chengdu Silicon Power Technology Co., Ltd., có hàng trăm nhà sản xuất bộ sạc của các thương hiệu lớn trong nước và hàng nghìn nhà sản xuất nhỏ, hầu hết đều đặt tại Thâm Quyến. Bao phủ các nhà sản xuất có thương hiệu đến các nhà máy đúc và chuỗi công nghiệp đã hoàn thiện. Từ góc độ nhu cầu, các sản phẩm tiêu dùng bao gồm điện thoại di động, máy tính bảng, máy tính xách tay và các thiết bị gia dụng nhỏ đều sử dụng bộ sạc và thị trường tương đối lớn. Ngoài ra, ông tin rằng giao diện của các sản phẩm sạc trong tương lai sẽ tiến gần hơn đến Loại C. Loại C là giao diện được tiêu chuẩn hóa, có kích thước nhỏ và có thể kết nối theo cả hai hướng. Loại C được trang bị giao thức USB PD đã được triển khai trong các sản phẩm thương mại 100W.

Yi Changgen, Giám đốc điều hành của Chengdu Silicon Power Technology Co., Ltd. tin rằng vì sạc nhanh công suất cao có nhiều ưu điểm nên sự phát triển của thị trường là không thể ngăn cản. Sạc nhanh công suất cao ngày nay không chỉ đơn thuần là cung cấp điện. Các sản phẩm sạc nhanh sẽ phù hợp hơn - không chỉ sạc nhanh mà còn thông minh.

Nói một cách đơn giản, cùng một bộ sạc có khả năng sạc các thiết bị đầu cuối tiêu dùng như điện thoại di động, máy tính bảng và máy tính. Ví dụ: khi kết nối điện thoại di động, điện thoại di động sẽ gửi hướng dẫn đến bộ sạc và sau khi hai đầu "bắt tay", nó sẽ cung cấp nguồn điện, điện áp và dòng điện hợp lý; Tương tự, khi kết nối máy tính bảng, laptop cũng sẽ cung cấp nguồn điện sạc tương ứng theo hướng dẫn. Điều này tương đương với một bộ sạc có nhiều giao diện và bộ sạc phù hợp với các thiết bị đầu cuối khác nhau.

Lưu ý: Yi Changgen, Giám đốc điều hành của Chengdu Silicon Power

Từ sạc nhanh PD, chuyển sạc sang chip giao thức, người chơi chip sạc nhanh vào kho

Nhu cầu của số lượng lớn các nhà sản xuất sạc nhanh cũng kéo theo sự phát triển mạnh mẽ của chip sạc nhanh. Có những cân nhắc về chi phí đằng sau việc Apple hủy bỏ bộ sạc tiêu chuẩn, có thể nói đây là một lựa chọn đáng xấu hổ và sáng suốt. Mặc dù giá thành của toàn bộ máy giảm nhưng nó cũng đơn giản hóa việc đóng gói và thân thiện với môi trường hơn. Mặt khác, nó cũng phản ánh chi phí cao của sạc nhanh công suất cao, dẫn đến giá thành sản phẩm cuối cùng cao. Yếu tố giá thành cũng là vấn đề mà những người chơi tham gia vào thị trường sạc nhanh công suất cao phải cân nhắc.

Hiện nay, có rất nhiều nhà sản xuất tham gia vào thị trường sạc nhanh công suất cao. Lin Chengwen, giám đốc kinh doanh của Jianbo Microelectronics (Shenzhen) Co., Ltd., cho biết, với tiền đề đảm bảo chất lượng sản phẩm, muốn nổi bật thì phụ thuộc vào giá thành sản phẩm. Trong số các sản phẩm sạc nhanh công suất cao của các nhà sản xuất khác nhau, các nhà sản xuất cố gắng hết sức để đảm bảo tính tương thích, tính linh hoạt và dễ sử dụng của sản phẩm nhưng cuối cùng họ phải kiểm soát được giá thành sản phẩm để có được mức giá chấp nhận được và cạnh tranh cho người tiêu dùng. .

Truyền thuyết: Lin Chengwen, Giám đốc kinh doanh của Công ty TNHH Vi điện tử Jianbo (Thâm Quyến)

Ngoài giá cả, khả năng tương thích của sản phẩm cũng là yếu tố quyết định trải nghiệm của người tiêu dùng. Theo báo cáo, Jianbo Micro đã phát triển chip sạc nhanh tương thích PD với công suất lên tới 100W, chip này đã được sản xuất và dự kiến ​​sẽ ra mắt vào nửa cuối năm nay.

Công ty TNHH Công nghệ Năng lượng Silicon Thành Đô được thành lập tại San Jose, Thung lũng Silicon, Hoa Kỳ vào năm 2017. Công ty được chính thức thành lập tại Thành Đô, Trung Quốc vào tháng 2019 năm 100. Những người sáng lập đều đến từ các công ty bán dẫn nổi tiếng của Mỹ. Công ty tập trung vào ba khía cạnh của R&D và bán hàng chip: Thứ nhất, định vị chip quản lý năng lượng thông minh cao cấp, lấp đầy khoảng trống trong nước, hoàn thiện mục tiêu thay thế chip cao cấp tại Hoa Kỳ, phá vỡ thế độc quyền của thị trường Mỹ, và bẻ khóa một số con chip bị hạn chế trong cuộc chiến thương mại. Thứ hai, xác định vị trí các chip quản lý năng lượng thấp để cung cấp chip có độ tin cậy cao hơn và thời gian chờ cực dài cho các sản phẩm điện tử cầm tay khác nhau. Thứ ba, xác định vị trí của chip sạc nhanh Loại C và PD, đồng thời thiết kế một loạt chip PD như AC-DC được điều khiển bằng Watt, SR chỉnh lưu đồng bộ, DC-DC chu kỳ nhiệm vụ XNUMX% và các giao thức tương thích hoàn toàn PD xung quanh sạc nhanh PD.

Được biết, Silicon Power đã được nhiều khách hàng lớn công nhận. Ví dụ, sự hợp tác với Xiaomi và Baseus đang ở giai đoạn phân phối mẫu và đã tham gia thành công vào chuỗi cung ứng của các thương hiệu thiết bị đầu cuối sạc phổ thông. Để mở rộng ứng dụng sản phẩm, công ty con Ivan Microelectronics cung cấp cho khách hàng các dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật và phát triển giải pháp.

Dưới sự tấn công quảng cáo của các nhà sản xuất điện thoại di động, khái niệm sạc nhanh đã được biết đến rộng rãi. Trong kỷ nguyên của điện thoại phổ thông, chip sạc tuyến tính có thể đáp ứng các yêu cầu sạc hiện tại từ 800mA đến 1A. Trong kỷ nguyên 3G/4G, nhược điểm của chip sạc tuyến tính là hiệu suất chuyển đổi thấp và tăng nhiệt độ đã xuất hiện. Sạc chuyển đổi đã dần thay thế sạc tuyến tính và trở thành xu hướng chủ đạo. Chip sạc chuyển mạch đã dần mở rộng từ điện thoại di động sang các sản phẩm điện tử tiêu dùng như tai ngheTWS, thuốc lá điện tử và máy ghi âm.

Truyền thuyết: Ou Tân Hoa Xã, Tổng Giám đốc Công ty TNHH Công nghệ Điện tử Thượng Hải Xinyong.

Theo OuXinhua, tổng giám đốc của Shanghai Xinyong Electronic Technology Co., Ltd., Xindao đã phát triển chip sạc chuyển mạch ngay từ năm 2016, với hiệu suất 92-95%, đây là chip nguồn chính để sạc nhanh. Được thúc đẩy bởi xu hướng sạc năng lượng cao, điện thoại di động cần dòng sạc lớn hơn. Điện thoại di động có xu hướng sử dụng hai hoặc ba chip sạc chuyển mạch. Ví dụ: một chiếc điện thoại di động có thông số sạc 120W sử dụng ba chip sạc chuyển đổi, mỗi chip mang công suất 40W. Coreguide còn tích hợp các giao thức sạc cho các sản phẩm tương ứng như giao thức sạc nhanh PE1.0/2.0 của MediaTek và QC2.0 của Qualcomm.

Theo báo cáo, nếu chia chip sạc chuyển mạch hiện tại theo dòng sạc thì các sản phẩm chip sạc phổ thông vẫn là các sản phẩm 1.5A, 2A và 3A, và hầu hết các nhà sản xuất bộ sạc đều sử dụng chip Đài Loan và các nhà cung cấp đại lục trong dòng sản phẩm 1.5A đều có một thị trường nhất định. Chia sẻ, chip sạc chuyển đổi 1.5A, 2A đã đạt được 1-2 đô la Mỹ.

Ngoài những nhà sản xuất tham gia sâu vào lĩnh vực cung cấp điện, còn có những công ty lấn sân sang lĩnh vực sạc nhanh từ các lĩnh vực khác. Lấy các sản phẩm của Công ty Vi điện tử Nam Kinh Qinheng làm ví dụ, ban đầu nó bắt đầu dưới dạng chip giao diện USB và cuối cùng được mở rộng thành chip giao thức USB PC. Chip giao thức chủ yếu được chia thành chip sạc và chip nhận điện. Một đặc điểm của sản phẩm là một con chip duy nhất có thể tích hợp nhiều giao thức sạc nhanh để đạt được khả năng tương thích cao cho sản phẩm cuối cùng. Các sản phẩm tiêu biểu bao gồm chip giao thức sạc đa nhanh USB PD CH236 ở đầu sạc và chip giao thức sạc đa nhanh USB PD CH224 ở đầu nhận nguồn. ) chip đa giao thức CH237. Qinhengwei cho biết chip giao thức ở đầu nhận nguồn có thể cho phép các thiết bị điện ban đầu không hỗ trợ giao thức PD, chẳng hạn như loa, dụng cụ điện và các thiết bị nhỏ khác hỗ trợ sạc nhanh. Đồng thời, giao thức PD phù hợp cho sạc không dây và chip giao thức cỡ nhỏ giúp cải thiện khả năng tích hợp của các sản phẩm đầu cuối, chẳng hạn như Qinheng Micro CH246. Các tính năng của sản phẩm hỗ trợ PD, BC và các giao thức khác, trình điều khiển toàn cầu MOS tích hợp, mạch thu phát không dây và các thiết bị ngoại vi được đơn giản hóa, nhờ đó giảm BOM của sản phẩm cuối cùng.

Là một công ty 6 năm tuổi, tốc độ tăng trưởng kép hàng năm của Yingjixin từ năm 2015 đến năm 2019 là 151%, đứng đầu về thị phần toàn cầu của ngành điện di động, với thị phần trên 60%. Ngoài chip nguồn di động, các sản phẩm của Yingjixin còn bao gồm 2015 loại: bao gồm chip quản lý nguồn, chip quản lý pin, SOC sạc không dây, PMU và chip giao diện. Kể từ khi phát hành con chip sản xuất hàng loạt đầu tiên vào năm 1 cho đến ngày nay, tổng lô hàng chip đã vượt quá XNUMX tỷ chiếc.

Tại "Diễn đàn Hội nghị Thượng đỉnh Đổi mới IC Trung Quốc Hồ Songshan lần thứ 10" do Chi nhánh Thiết kế Mạch Tích hợp của Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn Trung Quốc và Công ty TNHH Vi điện tử VeriSilicon (Thượng Hải) tổ chức gần đây. Peng Feng, Giám đốc Tiếp thị của Yingjixin Technology Co., Ltd., đã giới thiệu sản phẩm của mình. Chip sạc nhanh công suất cao IP5388.

Truyền thuyết: Peng Feng, Giám đốc Tiếp thị của Yingjixin Technology Co., Ltd.

Peng Feng cho biết IP5388 là chip sạc nhanh BUCK/BOOST tích hợp nhiều nhất trên thế giới, được tích hợp bộ điều khiển tăng tốc/nguồn MOS/MCU/TypeC PD PHY, v.v. Giao thức sạc nhanh công suất cao mới nhất dành cho các thương hiệu điện thoại di động lớn . Nó có thể được sử dụng rộng rãi trong cung cấp năng lượng di động công suất cao, bộ sạc GaN mật độ cao, sạc siêu nhanh và các lĩnh vực khác.

Theo báo cáo, toàn bộ vùng ngoại vi BOM của IP5388 được sắp xếp rất hợp lý, ngoại trừ một số điện trở và tụ điện, chỉ có một số chuyển mạch đường dẫn cách ly. Đồng thời, nhiều giao thức sạc nhanh khác nhau được tích hợp. Có thể nâng cấp lặp đi lặp lại liền mạch nhờ MCU tích hợp. Đồng thời, nó cũng hỗ trợ một số tiện ích mở rộng được cá nhân hóa. Ví dụ: một số khách hàng sẽ phát triển các chức năng riêng cho nhu cầu cá nhân hóa của riêng họ. Peng Feng cho biết không có nhiều hơn ba chip sạc nhanh BUCK/BOOST hai chiều được sản xuất hàng loạt ở Trung Quốc đại lục và Yingjixin là một trong số đó. Các nhà cung cấp chip giao thức sạc nhanh bao gồm Cypress, Huinengtai, Tianyu, Yingjixin, Zhirong, Nanxin, Youwei, Weiquan và các nhà sản xuất khác. IC giao thức sạc nhanh của Yingjixin đã đứng đầu ở Trung Quốc và đã hợp tác với nhiều bộ sạc của thương hiệu điện thoại di động như Xiaomi, OPPO, Samsung Vivo, v.v. Peng Feng bày tỏ hy vọng sẽ mất thêm một năm nữa để trở thành số một thế giới.

Thiết kế chip sạc nhanh không thể tách rời khỏi các thiết bị rời rạc xung quanh. Theo Jefferay Lawton, giám đốc tiếp thị sản phẩm tại ON Semiconductor, ON Semiconductor cung cấp tất cả các thành phần tích hợp chính để sạc nhanh công suất cao, bao gồm bộ điều khiển hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC), bộ điều khiển điều chế độ rộng xung (PWM), trình điều khiển chỉnh lưu đồng bộ, sạc USB PD Bộ điều khiển, bộ ghép quang và MOSFET. Các giải pháp mới nhất của hãng bao gồm bộ điều khiển NCP1622 PFC, bộ điều khiển flyback bán cộng hưởng NCP1342, bộ điều khiển flyback kẹp chủ động NCP1568, bộ điều khiển sạc USB PD 3307 FUSB3.0 và trình điều khiển bộ chỉnh lưu đồng bộ NCP4306. ON Semiconductor cũng là một trong số ít nhà cung cấp cung cấp mọi thứ từ điốt đến bộ điều khiển xung cộng hưởng phức tạp cho các thiết kế bộ đổi nguồn.

Xu hướng công nghệ: Liệu giao thức PD có thống nhất thế giới?

Từ góc độ kỹ thuật, khi các sản phẩm đầu cuối được nâng cấp, điều mà các nhà cung cấp và nhà sản xuất chip phải làm là loại bỏ chip và giảm bớt các thiết bị ngoại vi, để khách hàng cuối có thể tích hợp chip vào thiết bị đầu cuối tốt hơn và nhanh hơn. Các thành phần liên quan đến bộ sạc, bao gồm bộ chỉnh lưu, trình điều khiển, MOS, v.v., cũng sẽ tiếp tục lặp lại với sự phổ biến của sạc nhanh công suất cao. Yi Changgen tin rằng 100W và 120W là đủ lớn để bộ sạc tiêu dùng đáp ứng nhu cầu điện năng của máy tính xách tay và các thiết bị gia dụng nhỏ, và việc theo đuổi công suất cao hơn là không có ý nghĩa gì.

Khi được hỏi liệu sạc nhanh công suất cao có đi theo quỹ đạo phát triển của điện thoại di động nhái hay không, Yi Changgen nói rằng điện thoại di động nhái, với tư cách là một sản phẩm hoàn chỉnh, có các giải pháp hoàn thiện. Một giải pháp có thể được bán bằng cách thay vỏ và dán nó bằng nhãn hiệu khác. Có một phiên bản công khai của sơ đồ mô hình công cộng, tính đồng nhất của sản phẩm là rõ ràng và các nhà sản xuất hạ nguồn đóng vai trò lắp ráp nhiều hơn.

Sự khác biệt là sạc nhanh công suất cao đòi hỏi các nhà sản xuất phải có khả năng nghiên cứu và phát triển chip và sản phẩm, đồng thời cần nhiều năm nghiên cứu kỹ thuật. Ngay cả khi sử dụng cùng một thành phần, sự khác biệt về chất lượng của các sản phẩm khác nhau vẫn tồn tại. Có thể thấy rằng thông số kỹ thuật hiện tại cũng là chức năng 20W và mức giá của các sản phẩm khác nhau là rất lớn. Do đó, chiến lược sản phẩm được các nhà sản xuất sạc nhanh công suất cao áp dụng là không giống nhau, không thể so sánh với điện thoại di động nhỏ gọn.

Jefferay Lawton, giám đốc tiếp thị sản phẩm của ON Semiconductor, tin rằng có thể có một số thách thức kỹ thuật trong việc phát triển sạc công suất cao. Chủ yếu là khả năng quản lý hiệu quả việc chuyển đổi năng lượng và cải thiện mật độ năng lượng. Các bộ sạc hiện tại có thể có công suất khoảng 15W, tăng lên 45W hoặc 100W nghĩa là cung cấp năng lượng gấp 3 đến 7 lần. Người tiêu dùng không muốn thấy bộ sạc của mình tăng kích thước lên gấp 7 lần! Khả năng cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và mật độ năng lượng có nghĩa là họ được hưởng lợi nhiều nhất từ ​​việc có thể cung cấp mức năng lượng cao hơn mà không cần tăng kích thước của bộ sạc. Điều này có thể đạt được thông qua tần số chuyển mạch cao hơn và khả năng tích hợp cao hơn của các cấu trúc liên kết chuyển đổi năng lượng hiệu quả hơn chẳng hạn như flyback bán cộng hưởng tần số cao và flyback kẹp chủ động. Ông cho biết ON Semiconductor là công ty bán dẫn duy nhất cung cấp cả hai cấu trúc liên kết trong không gian thị trường này.

Ngoài ra, còn có nhiều giao thức sạc nhanh khác nhau trong ngành sạc nhanh công suất cao, bao gồm USB-PD, Qualcomm QC, OPPO VOOC, doanh nghiệp công nghệ hàng đầu Trung Quốc SCP/FCP, MediaTek PE, v.v. Trước đây, Apple đã tăng dòng điện của điện thoại di động lên 1A và dòng điện của máy tính bảng lên 2.4A, và Samsung đã tăng dòng điện lên 2A, cả hai đều được cấp nguồn 5V. Sau đó, sạc điện áp cao Qualcomm QC 2.0 và QC 3.0 đã cạnh tranh với sạc dòng điện cao VOOC của Oppo. Tuy nhiên, VOOC yêu cầu cáp độc quyền và chi phí cao hơn. Vì Qualcomm không mở tiêu chuẩn của họ cho tất cả mọi người, nên Samsung đã tạo ra Sạc nhanh thích ứng (AFC) của riêng họ và doanh nghiệp công nghệ hàng đầu Trung Quốc đã tạo ra Giao thức sạc nhanh (FCP) và Siêu sạc (SCP) của họ. Ba giao thức sau, AFC, FCP và SCP, được tạo ra với sự trợ giúp của ON Semiconductor và có trên tất cả các đầu nối chuẩn A và Micro-B truyền thống.

Trong số đó, USB PD (tên đầy đủ USB-Power Delivery) là một trong những giao thức sạc nhanh phổ biến hiện nay, có thể được sử dụng để truyền dữ liệu cũng như sạc và xả năng lượng cao. Hầu hết các sản phẩm sạc nhanh đều tương thích với giao thức này. Các giao diện hỗ trợ PD chủ yếu là TypeC, nhưng không phải tất cả giao diện TypeC đều hỗ trợ giao thức sạc PD. Giao thức USB PD không chỉ được sử dụng để sạc điện thoại di động mà còn có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng di động cho máy tính xách tay; để kết nối màn hình PC và máy chủ.

Vậy liệu USB PD có thống nhất được chuẩn sạc nhanh?

Jefferay Lawton, giám đốc tiếp thị sản phẩm của ON Semiconductor, tin rằng câu trả lời là có. Khi USB PD tiêu chuẩn hóa trên đầu nối USB-C, nó cung cấp một tiêu chuẩn mở hội tụ cho phép sạc điện áp cao không chỉ cho điện thoại di động mà còn cho cả máy tính xách tay và máy tính bảng. Các nhà sản xuất OEM vẫn có thể đạt được sự khác biệt hóa sản phẩm thông qua Thông báo do nhà cung cấp xác định (VDM) trong ngăn xếp giao thức truyền thông PD. Qualcomm, Apple và Samsung đã tham gia nên họ đang hội tụ xu hướng USB PD.

Tuy nhiên, OPPO, Xiaomi và Vivo vẫn đang thúc đẩy các tiêu chuẩn độc quyền của họ và thời gian sẽ trả lời liệu họ có tuân thủ tuân thủ USB-C/USB-PD và áp dụng USB PD với VDM hay không. ON Semiconductor đang góp phần thúc đẩy xu hướng USB PD 3.0 này với các sản phẩm Bộ nguồn có thể lập trình PD (PPS) được tối ưu hóa cho các mức năng lượng và tính năng khác nhau để phục vụ toàn bộ phổ sạc nhanh đã đề cập trước đó.

Chi phí quá đắt, khi nào sạc nhanh GaN mới trở nên phổ biến?

Với sự trưởng thành dần dần của công nghệ của các nhà sản xuất chip, năng lực sản xuất được nâng cao, giá thành giảm..., cánh cửa của các thiết bị điện GaN đến với người dùng tiêu dùng lại được mở ra. Nhu cầu về thiết bị đầu cuối thông minh là yếu tố chính cho việc phổ biến các thiết bị điện GaN (gallium nitride).

Hiện nay, không ít điện thoại di động bán sạc công suất cao GaN (gallium nitride). GaN có các đặc tính tốt hơn vật liệu bán dẫn silicon (Si) truyền thống và đã được sử dụng để sản xuất bóng bán dẫn, bộ khuếch đại, điốt và các thành phần khác, đặc biệt là trong lĩnh vực điện năng. Trong lĩnh vực thiết bị, GaN cho phép các bộ sạc có kích thước nhỏ hơn và hiệu suất cao hơn.

GaN có khoảng cách dải lớn hơn 3 lần so với silicon, cường độ trường phân hủy cao hơn 10 lần, tốc độ di chuyển electron bão hòa lớn hơn 3 lần và độ dẫn nhiệt cao hơn 2 lần. Ưu điểm mà những cải tiến hiệu suất này mang lại là GaN phù hợp hơn với các thiết bị năng lượng cao và tần số cao hơn silicon, đồng thời có kích thước nhỏ hơn và mật độ năng lượng cao hơn. Các thiết bị GaN có tốc độ chuyển mạch cực cao và điện trở trạng thái nhỏ dưới cùng một tấm bán dẫn, cho phép hiệu suất cao hơn và sạc nhanh hơn ở tần số chuyển mạch cao hơn.

Sự ra đời của công nghệ GaN sẽ tạo ra chất xúc tác cho thị trường sạc nhanh công suất cao, đẩy nhanh tốc độ cập nhật và lặp lại, đồng thời kích hoạt hoàn toàn thị trường cung cấp điện tiêu dùng đã im lặng trong gần mười năm.

Theo thống kê, trên thị trường sạc do khách hàng thương mại điện tử thống trị, lô hàng thiết bị nguồn GaN trong năm 2019 sẽ vào khoảng 3-4 triệu chiếc. Tăng gấp 6 lần, với tổng lô hàng là 15-20 triệu chiếc và lô hàng thiết bị GaN dự kiến ​​sẽ đạt 50 triệu chiếc vào năm 2021.

Sạc nhanh GaN chắc chắn có thể giảm âm lượng. Lin Chengwen, giám đốc kinh doanh của Jianbo Microelectronics (Thâm Quyến) Co., Ltd. tin rằng kích thước hiện tại của bộ sạc không phải là yếu tố quyết định để người tiêu dùng mua sản phẩm sạc nhanh mà giá cả được quan tâm hơn. Lin Chengwen nói rằng vật liệu GaN không phải là một lựa chọn cần thiết trong lĩnh vực sạc nhanh công suất cao và giá thấp hơn thực sự có thể mở ra cơ cấu thị trường. Dự kiến, giá sạc nhanh công suất cao phổ thông cuối cùng sẽ giảm xuống dưới 100 nhân dân tệ.

Tuy nhiên, các thiết bị nguồn GaN đắt tiền và GaN FET là thành phần đắt nhất trong các giải pháp sạc nhanh công suất cao, chiếm từ 15% đến 25% chi phí. Lin Chengwen cho biết MOSFET dưới dạng GaN có thể cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng tốt hơn và tần số chuyển mạch cao hơn theo yêu cầu của bộ sạc mật độ năng lượng cao. Khi bộ sạc công suất cao trở thành tiêu chuẩn, chúng ta sẽ thấy giá của các thiết bị nguồn GaN giảm xuống. Hiện tại, GaN dự kiến ​​sẽ không thể thay thế hoàn toàn Si MOSFET vì vẫn còn những điện thoại di động giá rẻ và các sản phẩm khác yêu cầu phụ kiện sạc hộp giá rẻ hơn. Ngoài ra, còn có nhiều ứng dụng tiêu thụ điện năng thấp khác không yêu cầu hiệu năng của GaN.

Hiện tại, có ba nhà cung cấp thiết bị điện GaN chính: Innosec, Nano Micro Semiconductor và PI. Với việc sạc nhanh GaN dần trở thành xu hướng chủ đạo, PI đã đi đầu trong việc ra mắt công nghệ PowiGaN và phát triển 5 loạt sản phẩm chip dựa trên công nghệ PowiGaN, bao gồm InnoSwitch3-CP, EP, Pro, MX và LYTSwitch-6, hoàn thiện dòng chip nguồn .

IC nguồn GaN của Navitas được thị trường ưa chuộng như PI. Theo thống kê chưa đầy đủ, IC nguồn Navitas GaN Fast đã được sử dụng rộng rãi trong sạc nhanh GaN bánh quy OPPO 50W và sạc nhanh RAVPOWER 65W 1A1C GaN. thiết bị, bộ sạc USB PDGaN Xiaomi 65W, bộ sạc nhanh SlimQ 65WGaN USB PD 1A1C, bộ sạc siêu cực Anker PowerCore Fusion PD, bộ sạc RAVPower 45W GaN PD, bộ sạc Baseus 65WGaN, bộ sạc nhanh cổng kép ROxANNE 66W GaN USB PD. Trong số đó, bộ sạc 120W, 2C1A GaN (GaN) + silicon Carbide (SiC) được Baseus ra mắt lần đầu vào tháng 6127 cũng sử dụng chip Nano-Micro NVXNUMX.

Innosec là nhà sản xuất GaN-on-silicon trong nước duy nhất có tên trong danh sách. Hiện tại, có hai cơ sở sản xuất và R&D chip GaN dựa trên silicon 8 inch ở Chu Hải và Tô Châu, đồng thời dòng sản phẩm bao gồm đầy đủ các loại chip GaN 40V-650V. Hiện tại, Innosec INN650D02 được sử dụng trong các sản phẩm sạc nhanh 65W của Meizu, Lapo và Locke.

Ngoài ba nhà cung cấp trên, các công ty như Xiaomi, doanh nghiệp công nghệ hàng đầu Trung Quốc, Samsung, OPPO và Apple đều đã tích lũy kinh nghiệm trong công nghệ GaN và chắc chắn sẽ tiến xa hơn trên con đường này. Dự kiến, năng lực thị trường sạc nhanh GaN sẽ mở rộng nhanh chóng. Các nhà sản xuất bộ chuyển đổi nguồn của bên thứ ba đã tham gia vào lĩnh vực này, biến lĩnh vực này thành xu hướng cạnh tranh. Trong tương lai, nó sẽ là độc quyền, hoặc trăm hoa đua nở; liệu nó sẽ bị các nhà sản xuất điện thoại di động thống trị hay do các nhà sản xuất thương mại điện tử và bộ chuyển đổi nguồn dẫn đầu, chúng ta hãy cùng chờ xem.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Xinwen số 1". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân tác giả chứ không thể hiện quan điểm của Saco Micro và toàn ngành. Nó chỉ dành cho việc in lại và chia sẻ, đồng thời hỗ trợ việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn và tác giả, nếu có vi phạm vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.