通过可重构数字电源打破传统电源系统的固化模式

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）自19世纪60/70年代至今，电气化的进程已经渗透到社会生产生活的方方面面，电源系统成为各种设备运转的必要环节。伴随着各行业对高效、集成的追求不断提升，电源系统也在发生着日新月异的变化。

水芯电子科技创始人、董事长吴钰淳表示，“模拟电源芯片是固化的，在进行系统创新时会遇到很多掣肘问题，无法进行更改。在系统性能、效率、安全保护和总拥有成本等方面，数字电源都拥有很多独特的优势。”

水芯电子科技创始人、董事长吴钰淳

9月20日，在苏州高新区&水芯电子合作签约仪式暨水芯电子&Baseus倍思联合新品发布会上，水芯电子和Baseus倍思各自都发布了多款新品，其中Baseus倍思的新品也是基于水芯电子的数字电源芯片打造的，通过芯片和产品向大家系统地展示了水芯可重构数字电源芯片的先进性能和灵活性。

可重构能更好地应对差异化

水芯电子致力于实现模拟电源芯片全面数字化的伟大事业，通过可重构数字电源芯片，帮助客户用1%的时间快速定制电源SoC芯片，上百倍减少电源芯片种类，实现客户更加便捷、性能强大、功率密度更高的电源设计全新设计体验。在本次发布会上，水芯电子发布了面向快充充电器/车充、快充充电宝、小家电快充、快充协议和充电宝/充电器领域的新品芯片。

应用于快充充电器/车充领域的主要是M12369、M12359、M12349三款新品。其中，M12369 是一款面向大功率快充应用的电源管理SoC，集成了微处理器、双路降压变换器、快充协议控制器，支持PD3.1、QC3.0、SCP、FCP、AFC、BC1.2 DCP等全部主流快充协议，结合少量元件即可组成双C口的140W大功率快充解决方案。

吴钰淳指出，在消费快充领域，140W是当前比较大的功率快充方案，耐压、效率和体积会是比较大的挑战，产品的差异性和此前的中低功率产品有所不同，此前一个固化的产品定义基本可以适用于整个市场，在140W大功率快充领域，这是不可能的，客户的需求之间有明显的差别。

“水芯电子作为可重构数字电源管理芯片企业，所推出的产品和模拟芯片不同，非常强调芯片本身的弹性和可重构性能，以此让水芯电子的客户，比如Baseus倍思这样的行业龙头客户，能够尽可能地实现自己的设计理念。尤其是消费电子领域，这种差异化能够得到更好的体现。”吴钰淳讲到。

针对可重构这一产品特性，他解释道，从电源系统的角度来看，不同的功率会有不一样的拓扑结构。在之前中低功率的DC/DC方面，主要会涉及升压和一些降压，到了100W以上开始强调升降压；在AC/DC方面，很多工业类的拓扑结构出现在了消费市场，但并非直接使用，否则会出现水土不服的情况。而如果聚焦到工业领域，其定制性会更加明显，包括几百瓦、上千瓦的大功率电源系统。并且，即便是同样的拓扑结构，控制算法也会有较大的差异。如果看整个电源系统的话，还会有通信、采样、系统融合等需求。可重构的数字电源能够更好地应对来自不同功能方向的差异化需求。

应用于充电宝方向，水芯电子推出了M12269、M12229、M12259、M12239、M12249五款产品。其中M12269 是一款面向多串电芯大功率移动电源应用的专用 SOC，集成了同步升降压电压变换器、电池充放电管理模块、显示模块、电量计算模块，提供最大140W输入/输出功率，支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、 SCP、BC1.2 DCP等主流快充协议，并提供过压/欠压、过充/过放、过温等完备的保护功能。

此外，本次水芯电子还发布了面向充电器+充电宝的双功能专用 SOC——M12429，面向小家电/电动工具快充的专用 SOC——M12029，以及支持 PD3.1 的单口全兼容快充协议 IC——M12121。

帮助客户提升设计灵活性

前不久，水芯电子正式完成了来自深圳市倍思科技有限公司、玉侨合投资和苏州乾汇资本等知名投资机构数千万的Pre-A轮融资。根据吴钰淳的介绍，水芯电子在消费快充领域已经积累了足够多的技术和产品经验，这笔融资将主要用于产能的扩大。此外，水芯电子在应用于工业和汽车领域大功率电源的芯片方案也正在进行中。

在此次发布会上，Baseus倍思发布了4款与水芯电子达成深度战略合作带来的联合新品：3款全球首款双Type c+双向PD3.1户外电源和1款全球首款PD3.1车载充电器。深圳市倍思科技有限公司副总经理/产品负责人陈龙扣表示，水芯电子推出的一系列充电宝芯片、车充芯片、协议芯片、充电宝+充电器“二合一”芯片和小家电芯片，与Baseus倍思创新理念契合度非常之高，这也成为了Baseus 倍思与水芯电子达成深度战略合作关系的契机。

深圳市倍思科技有限公司副总经理/产品负责人陈龙扣

陈龙扣指出，数字电源代表着行业的未来，能够解决很多差异化和智能化的产品设计诉求。在和水芯电子合作之前，Baseus倍思主要将电源切分为两个部分，其一是AC/DC部分，其二是DC到协议部分以及相关的升降压。在这样的功能划分之下，传统做法为分开选择DC+协议，以及DC+升降压的方案，且由于多路还可能增加MCU，那么就会形成多家芯片的组合，这个复杂结构很难调优，出现效率、温度、辐射、生产等多方面的问题。通过采用水芯电子的可重构数字电源，能够通过软件的方式替代掉非常多的模拟线路，使得系统的复杂度大大降低，一家的设计原理来协调各个功能区块，效率会大大提升。并且，硬件本身都是有损耗的，通过软件的方式替换掉外围的器件电路，能够给系统效率提升带来很大的帮助。

值得注意的是，陈龙扣和吴钰淳都有提到，可重构数字电源系统能够通过软件快速优化系统的性能指标，使得通过安规、工规等行业规定的效率大幅提高，在车规领域，一款过车规的可重构数字电源芯片能够应用于更多的车载系统设计需求，对元器件管理和设计效率提升都大有裨益。在此，陈龙扣特别谈到了此前基于模拟电源芯片实现方案设计时的一些无奈，“此前模拟电源系统如果出现系统bug，解决方案基本就是新增线路或者在下一版方案中解决。”

根据共研网发布的《2022-2028年中国电源管理芯片市场全景调查与市场前景预测报告》，2021年中国电源管理芯片产量139.8亿颗，同比增长15.9%；电源管理芯片需求量292.0亿颗，同比增长11.7%。预计2022年中国电源管理芯片产量162.4亿颗，同比增长13.9%；电源管理芯片需求量327.6亿颗，同比增长10.9%。可以看到，未来很长的一段时间里，中国电源管理芯片存在较大的进口依赖。那么也就意味着国产厂商拥有着巨大的发展机遇。

吴钰淳认为，“在未来十年，模拟电源将大规模数字化，中国芯片公司将很有可能弯道超车，实现电源芯片领域的技术反超，从而成为世界级的芯片公司。”