前言

當(dāng)前多串鋰電設(shè)備對(duì)高功率充放電、小型化設(shè)計(jì)的需求日益提升，充電頭網(wǎng)拿到了一款基于英集芯 IP2366 的 PD3.1 140W 多串鋰電充放電方案，以適配戶(hù)外電源、便攜設(shè)備等場(chǎng)景的供電需求。該方案兼具高功率輸出與小體積優(yōu)勢(shì)，接下來(lái)充電頭網(wǎng)將從外觀設(shè)計(jì)、內(nèi)部架構(gòu)及核心器件等方面，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)解析。

英集芯 IP2366 PD3.1 140W 多串鋰電充放電方案外觀

英集芯 IP2366 PD3.1 140W 多串鋰電充放電方案一覽，采用鋁制外殼，兩端為可拆端板，四角十字螺釘固定。

機(jī)身為細(xì)長(zhǎng)矩形，側(cè)面有兩道裝飾拉槽，兩端板與外殼之間墊有密封墊，整體做工簡(jiǎn)潔硬朗。

電池連接端面中央上部為 XT60 母座，左右絲印 “+ / −” 極性標(biāo)識(shí)；下方為三行多列圓形通風(fēng)孔；四角以十字螺釘鎖固端板。

USB-C 接口端面同樣四角十字螺釘固定，中央為 USB-C 接口，下方絲印 “PD3.1-140W”；左側(cè)狹長(zhǎng)開(kāi)窗為指示燈位，右側(cè)為圓形輕觸按鍵。

實(shí)測(cè)該方案長(zhǎng)度為83.2mm。

寬度為35mm。

厚度約為26.01mm。

重量約為79.9g。

拿在手上一覽，一手掌握，非常小巧！

英集芯 IP2366 PD3.1 140W 多串鋰電充放電方案解析

將該方案拆開(kāi)，看看內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

該方案內(nèi)部PCBA板正面一覽。可以看出方案左右對(duì)稱(chēng)布局，左側(cè)是 USB-C 口與一個(gè)輕觸按鍵，負(fù)責(zé)與適配器/設(shè)備握手、開(kāi)關(guān)與模式控制；旁邊兩顆電解電容做輸入/輸出濾波。板子中央上方是主控芯片 IP2366，完成 PD3.1 協(xié)議、充放電管理與保護(hù)控制，左右兩側(cè) R005 分流電阻用于充放電電流采樣，下方一對(duì)小焊盤(pán)標(biāo) NTC，可接電池包溫度探頭參與溫度保護(hù)與充電限流。

中部最大的灰色磁性器件 EPC1265 是升降壓主電感，左右各兩只功率 MOS 組成四開(kāi)關(guān)同步升降壓架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從電池到 USB 與從 USB 給電池的雙向升降壓。右側(cè)黃色 XT60 為電池端口，旁邊電解電容做電池側(cè)濾波；右下角是一組撥碼/電阻陣列與絲印參數(shù)區(qū)，用于設(shè)定 I/O 模式、功率/電流檔位與電池串?dāng)?shù)。

PCBA板背面一覽，非常干凈，沒(méi)有元件。

這款方案的核心是英集芯推出的IP2366，這顆芯片是一款集成PD3.1等多種快充協(xié)議和同步升降壓轉(zhuǎn)換器的鋰電池充放電管理芯片，充放電功率高達(dá)140W。芯片具有高集成度與豐富功能，只需一個(gè)電感實(shí)現(xiàn)同步升降壓功能，在應(yīng)用時(shí)僅需極少的外圍器件，有效減小整體方案的尺寸，降低BOM成本。

IP2366 支持2/3/4/5/6節(jié)串聯(lián)電芯，可通過(guò)外接電阻設(shè)置選擇電池串聯(lián)節(jié)數(shù)和電池類(lèi)型；充滿(mǎn)電壓為3.65V/4.1V/4.2V/4.35V/4.4V。內(nèi)置芯片溫度、電池溫度和輸入電壓控制檢測(cè)環(huán)路，可以根據(jù)識(shí)別到的充電器功率，智能調(diào)節(jié)充電電流。

IP2366支持低功耗模式，進(jìn)入低功耗模式后，待機(jī)電流降低到5μA。插入充電器便可自動(dòng)喚醒充電，對(duì)外放電則需要短按按鍵來(lái)喚醒。芯片內(nèi)置14bit ADC，可以精確測(cè)量輸入電壓和電流，電池電壓和電流等信息。可通過(guò)I2C獲取充放電電壓、充電電流等信息。

IP2366采用5*5mm 0.4pitch QFN40 封裝，支持輸入過(guò)壓、欠壓保護(hù)，輸出過(guò)流、短路保護(hù)，電池過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流保護(hù)，芯片過(guò)溫保護(hù)，充電電池溫度NTC保護(hù)等多重保護(hù)措施，可靠性高。CC1/CC2 引腳均支持30V耐壓，可有效防止產(chǎn)品損壞。

在合金電感兩側(cè)設(shè)有同步升降壓MOS管。

同步升降壓開(kāi)關(guān)管來(lái)自AOS萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體，型號(hào)AON6144，NMOS，耐壓40V，導(dǎo)阻2mΩ，采用DFN5*6封裝。

另外兩顆升降壓開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同。

升降壓開(kāi)關(guān)管旁邊的 R005 分流電阻特寫(xiě)，用于充放電電流采樣。

另一邊 R005 分流電阻特寫(xiě)。

USB-C側(cè)兩個(gè)電解電容來(lái)自YunXing云星，規(guī)格為100μF35V，用作輸入/輸出濾波。

電池連接端口側(cè)兩個(gè)電解電容同樣來(lái)自YunXing云星，規(guī)格為100μF35V，用作輸入/輸出濾波。

四顆LED電量指示燈特寫(xiě)。

黃色 XT60 電池端口特寫(xiě)。

USB-C接口母座特寫(xiě)，采用黑色膠芯。

USB-C接口母座旁邊的互動(dòng)按鍵特寫(xiě)。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

這款英集芯 IP2366 PD3.1 140W 多串鋰電充放電方案采用鋁制外殼加上可拆端板的結(jié)構(gòu)，尺寸為 83.2×35×26.01mm、重量 79.9g，配備 USB-C（PD3.1）與 XT60 雙接口，端板設(shè)多孔散熱陣列與密封墊。內(nèi)部 PCBA 為左右對(duì)稱(chēng)布局，背面無(wú)元件，核心采用四開(kāi)關(guān)同步升降壓架構(gòu)，中部主電感配合四顆 AON6144 功率 MOS 管，實(shí)現(xiàn)雙向電壓轉(zhuǎn)換，左側(cè) USB-C 接口與輕觸按鍵負(fù)責(zé)協(xié)議握手和模式控制，右側(cè) XT60 接口連接電池，整體布局簡(jiǎn)潔高效。

方案核心器件為英集芯 IP2366 主控芯片，集成 PD3.1 協(xié)議與同步升降壓功能，支持 2-6 串電芯及多檔充放電參數(shù)配置，內(nèi)置 14bit ADC 與多重保護(hù)機(jī)制。外圍搭配 YunXing 100μF35V 電解電容進(jìn)行輸入輸出濾波、R005 分流電阻進(jìn)行電流采樣，高集成度設(shè)計(jì)大幅精簡(jiǎn)外圍器件，在實(shí)現(xiàn) 140W 功率的同時(shí)，有效控制方案尺寸與 BOM 成本。