前言
当前多串锂电设备对高功率充放电、小型化设计的需求日益提升,充电头网拿到了一款基于英集芯 IP2366 的 PD3.1 140W 多串锂电充放电方案,以适配户外电源、便携设备等场景的供电需求。该方案兼具高功率输出与小体积优势,接下来充电头网将从外观设计、内部架构及核心器件等方面,对其进行详细解析。
英集芯 IP2366 PD3.1 140W 多串锂电充放电方案外观

英集芯 IP2366 PD3.1 140W 多串锂电充放电方案一览,采用铝制外壳,两端为可拆端板,四角十字螺钉固定。

机身为细长矩形,侧面有两道装饰拉槽,两端板与外壳之间垫有密封垫,整体做工简洁硬朗。

电池连接端面中央上部为 XT60 母座,左右丝印 “+ / −” 极性标识;下方为三行多列圆形通风孔;四角以十字螺钉锁固端板。

USB-C 接口端面同样四角十字螺钉固定,中央为 USB-C 接口,下方丝印 “PD3.1-140W”;左侧狭长开窗为指示灯位,右侧为圆形轻触按键。

实测该方案长度为83.2mm。

宽度为35mm。

厚度约为26.01mm。

重量约为79.9g。

拿在手上一览,一手掌握,非常小巧!
英集芯 IP2366 PD3.1 140W 多串锂电充放电方案解析

将该方案拆开,看看内部结构。

该方案内部PCBA板正面一览。可以看出方案左右对称布局,左侧是 USB-C 口与一个轻触按键,负责与适配器/设备握手、开关与模式控制;旁边两颗电解电容做输入/输出滤波。板子中央上方是主控芯片 IP2366,完成 PD3.1 协议、充放电管理与保护控制,左右两侧 R005 分流电阻用于充放电电流采样,下方一对小焊盘标 NTC,可接电池包温度探头参与温度保护与充电限流。
中部最大的灰色磁性器件 EPC1265 是升降压主电感,左右各两只功率 MOS 组成四开关同步升降压架构,实现从电池到 USB 与从 USB 给电池的双向升降压。右侧黄色 XT60 为电池端口,旁边电解电容做电池侧滤波;右下角是一组拨码/电阻阵列与丝印参数区,用于设定 I/O 模式、功率/电流档位与电池串数。

PCBA板背面一览,非常干净,没有元件。

这款方案的核心是英集芯推出的IP2366,这颗芯片是一款集成PD3.1等多种快充协议和同步升降压转换器的锂电池充放电管理芯片,充放电功率高达140W。芯片具有高集成度与丰富功能,只需一个电感实现同步升降压功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。

IP2366 支持2/3/4/5/6节串联电芯,可通过外接电阻设置选择电池串联节数和电池类型;充满电压为3.65V/4.1V/4.2V/4.35V/4.4V。内置芯片温度、电池温度和输入电压控制检测环路,可以根据识别到的充电器功率,智能调节充电电流。
IP2366支持低功耗模式,进入低功耗模式后,待机电流降低到5μA。插入充电器便可自动唤醒充电,对外放电则需要短按按键来唤醒。芯片内置14bit ADC,可以精确测量输入电压和电流,电池电压和电流等信息。可通过I2C获取充放电电压、充电电流等信息。
IP2366采用5*5mm 0.4pitch QFN40 封装,支持输入过压、欠压保护,输出过流、短路保护,电池过充、过放、过流保护,芯片过温保护,充电电池温度NTC保护等多重保护措施,可靠性高。CC1/CC2 引脚均支持30V耐压,可有效防止产品损坏。

在合金电感两侧设有同步升降压MOS管。

同步升降压开关管来自AOS万国半导体,型号AON6144,NMOS,耐压40V,导阻2mΩ,采用DFN5*6封装。

另外两颗升降压开关管型号相同。

升降压开关管旁边的 R005 分流电阻特写,用于充放电电流采样。

另一边 R005 分流电阻特写。

USB-C侧两个电解电容来自YunXing云星,规格为100μF35V,用作输入/输出滤波。

电池连接端口侧两个电解电容同样来自YunXing云星,规格为100μF35V,用作输入/输出滤波。

四颗LED电量指示灯特写。

黄色 XT60 电池端口特写。

USB-C接口母座特写,采用黑色胶芯。

USB-C接口母座旁边的互动按键特写。
总结
这款英集芯 IP2366 PD3.1 140W 多串锂电充放电方案采用铝制外壳加上可拆端板的结构,尺寸为 83.2×35×26.01mm、重量 79.9g,配备 USB-C(PD3.1)与 XT60 双接口,端板设多孔散热阵列与密封垫。内部 PCBA 为左右对称布局,背面无元件,核心采用四开关同步升降压架构,中部主电感配合四颗 AON6144 功率 MOS 管,实现双向电压转换,左侧 USB-C 接口与轻触按键负责协议握手和模式控制,右侧 XT60 接口连接电池,整体布局简洁高效。
方案核心器件为英集芯 IP2366 主控芯片,集成 PD3.1 协议与同步升降压功能,支持 2-6 串电芯及多档充放电参数配置,内置 14bit ADC 与多重保护机制。外围搭配 YunXing 100μF35V 电解电容进行输入输出滤波、R005 分流电阻进行电流采样,高集成度设计大幅精简外围器件,在实现 140W 功率的同时,有效控制方案尺寸与 BOM 成本。