小米官方科普67W无线秒充:可在多种不同充电模式中稳定运行

在春季新品发布会上,小米正式推出了小米 11 Pro 与小米 11 Ultra 两款旗舰手机。今日上午,小米官方发文解读了新机搭载的 67W 无线秒充。

IT之家了解到,小米 11 Pro 与小米 11 Ultra 搭载全新自研 6:1 电荷泵秒充架构,利用 6 倍增压 + 小电流的方式,实现大功率无线充电。

小米表示,其定制了行业首个 30V 无线充电芯片,并根据 30V 无线充电技术标准,定制了行业首个 6:2 电荷泵芯片,全新的拓扑设计可以实现 6:2 /4:2 /2:2 的正向或反向 6 种工作模式。

以下为小米官方解读文:

小米 11 Pro & Ultra 搭载 67W 无线秒充,36 分钟即可将 5000mAh 大电池充至 100%,充电速度与 67W 有线充电达到零时差。之所以能做到零时差,是由于小米 11 Pro & Ultra 采用全新自研 6 倍增压秒充架构,正式将无线充电带入前所未有的 30V 电压体系时代!

小米无线快充架构 3 年间历经 4 代技术跨越,从小米 MIX 2S 开始的 Buck 无线充电架构(充电功率 5W-15W),到小米 9 的 Buck + 2:1 电荷泵无线充电架构(充电功率 20W),再到小米 9 Pro、小米 10 和小米 11 采用的 4:1 电荷泵无线充电架构(充电功率 30W-50W),我们的无线充电技术一直引领业界。而小米 11 Pro & Ultra 全新自研 6:1 电荷泵秒充架构,利用 6 倍增压 + 小电流的方式,为大功率无线充电的实现提供了一种独有且高效的方式。

全新自研 6 倍增压秒充架构,如何实现更高效的充电?

假如需要将一个水池蓄满,水量越大蓄满时间越短,通过六根水管同时给水,自然就比只有一根水管更高效。充电的过程就像蓄水,通过 6 倍电压的方式,实现近似 6 倍普通充电的速度,但是发热量却可以和普通充电近似,让用户体验增压快充的优势。

充电速度更快了,为何能做到发热量与普通充电接近?我们可以通过一个简化的数学模型来说明,为什么 6 倍增压方式(30V)能比前代 4 倍方式(20V)更高效。

假如为一个 5V 电池实现 67W 充电,上代充电架构为 20V-3.35A 的设计,全新 6 倍增压充电架构为 30V-2.23A 的设计,计算局部阻抗 R 的损耗量:

① 20V 路径损耗 I² x R=3.35*3.35*R=11.22*R

② 30V 路径损耗 I² x R=2.23*2.23*R=4.97*R

全新 6 倍增压充电架构的局部损耗相比上代架构降低了 55%,这种设计优势对降低充电发热效果显著,所以可以实现手机相同发热的情况下,充分提升无线充电速度。

原理虽然简单,但是实现 6 倍增压充电架构难度很大,为此,我们全新定制了两颗芯片。

小米打破手机传统充电芯片工作于 20V 的限制,定制行业首个 30V 无线充电芯片。这颗定制芯片采用先进工艺制程与设计方法,全面提升器件的开关特性和导通特性,做到特征导通电阻(Rsp)相比上一代 20V 产品降低 28%,相同性能器件面积降低 20%,显著提升器件功率密度。这也让小米无线充电器件小型化得以实现,最终实现集小体积、高电压、高效率、高功率的独特芯片。

小米定制无线充电芯片支持 30V 高电压输出和低功耗运行模式,独有的高压防护机制和功率分级防护机制保护芯片安全;定制电压跟踪技术、精准 FOD 检测技术、反向 Q 值检测技术等全新技术增强无线充电安全性。在这些全新技术的加持下,配合 15 重的安全监控算法,使无线充电芯片可以在多达 8 种不同的充电模式下稳定运行。

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