在6月26日，充电头网举办了2024电动工具新技术线上研讨会，旨在深入了解各大芯片企业对电动工具领域的最新技术和解决方案，参会者们通过在线平台聚集一堂，共同探讨未来电动工具发展的关键技术趋势。

在本次研讨会中，宝砾微市场副总监肖详富为我们讲述了宝砾微针对便携式电动工具推出的多项DC-DC解决方案。

首先，简单介绍一下宝砾微公司。目前，在电动工具领域，宝砾微于2015年开始设计和研发DC-DC相关产品，总部设在深圳，并在成都、武汉和苏州设有办事处和研发中心。

目前，宝砾微主要从事DC-DC的开发设计，涵盖降压、升压和升降压DC-DC，特别是中高压大电流的DC-DC开发设计。

此外，宝砾微还有其他产品，如ACDC和数模混合相关产品。目前产品大致分为五大类：

1、DC-DC相关产品线。

2、电动工具和移动电源领域的数模混合SOC。

3、BMS产品，包括储能、电动汽车和新能源领域的BMS产品。

4、AC-DC控制器产品，包括同步整流和协议等产品。

5、汽车电子产品，目前正在进行汽车Q1版相关产品的认证。

本文的重点是电动工具相关的一些应用，主要是升降压带PD协议的部分，接下里将展示宝砾微在电动工具Type-C PD快充SOC解决方案方面的情况。

目前市面上的电动工具常规配有专门的适配器，例如5串电池配21V的充电器，根据不同的电路参数和功率匹配单独的充电器。这种应用方式已经使用多年，但其缺点是每个电动工具都需要单独配备一个专用的充电器。

随着充电技术逐步向USB-C口快充方向发展。现有功率较小的两串或三串电动工具有配备A口或者C口的充电器，但基本上仅用于单向或小电流充电。现在，电动工具的发展方向逐步向USB-C口，即Type-C PD，包括30W到100W，甚至140W的充电方向转变。

宝砾微的最后一个方向就是Type-C PD快充的应用，尤其是双向PD的应用。

目前市面上关于Type-C PD应用大致有三种方式：

第一种方式是结合快充协议和升降压的DC-DC来实现PD快充。这种方式成本较高，特别是双向快充协议的部分，价格较高，电路设计也复杂，软件开发需要大量投入。

第二种方式是市面上常见的通用SOC方案，外围简单但成本较高，灵活性较差。

宝砾微采用的是右上角的第三种方式，即结合自研的SOC和市面上常见、简单且便宜的MCU来设计整体方案。这种方案相对于第二种方式，优势在于引入了MCU，可以实现一些通用SOC无法实现的定制化、可编程功能。从成本角度看，一个SOC加上一个MCU的成本比通用SOC要低。此外，更容易进行PD认证，灵活性高，能够较简单地实现软件功能编辑，这是一个具有特色的方案。

在升降压SOC方面，宝砾微目前主推的产品系列包括PL93056、PL94056和LYF62001系列。在电动工具应用中，主要关注以下几款产品：

PL93056：针对2-4串电池应用，推荐功率如两串30W、三串四串45W等应用。

PL94056：适用于4-6串电池应用，特别适合常规的五串电动工具，推荐功率低于65W的应用。

LYF62001：对于功率需求更大的情况，如100W甚至140W，推荐使用宝砾微的LYF62001。除了外置功率管外，它的功能与PL93056、PL94056基本类似，可以完全满足各种协议和参数需求。

这三款产品就是宝砾微在电动工具领域主推的产品。接下来简要介绍一下它们的特点。

首先是LYF62001，这款芯片支持Type-C PD和QC应用。在Type-C端口上，最大支持功率可达140W，并且采用外置功率管，可以根据不同功率需求选择匹配的功率管，考虑到成本和尺寸体积的因素。对于QC应用，只做放电部分，而在充放电双向概念下，使用Type-C来实现全面的功能。LYF62001支持从1-6串电池规格，最大电流可达20A。

其次是与I²C通信相关的通信模式，适用于不同的应用场景，包括A+C应用。另外，这款芯片可以适配不同类型的电池，如磷酸铁锂和三元电池，从3V-4.5V的电池规格，都能有效实现充放电功能，包括恒压、恒流、涓流以及充电截止功能。

总体而言，LYF62001在SOC应用中，根据应用和客户反馈，性价比和性能都非常优秀。然而，在一些案例中，客户可能不需要如此大的功率输出，比如只需40W或60W。这时如果采用外置功率管，会增加成本和尺寸。因此，宝砾微推出了完全内置功率管和快充协议方案，即PL93056和PL94056，为客户提供更灵活的选择。

这整套方案中，可以看到原理图的公共部分基本相同。在外围方面，将MCU与62001进行匹配，通过I²C通信实现整体功能。设计的效率可以达到最高97%的转换效率。针对不同功率段，比如五串100W，可以实现更高的效率，但这取决于所选择的功率管和电感管理的规格。总体而言，这种方案外围简单、效率高且温升低，设计灵活性也很好。

关于PL93056和PL94056，这两款产品是完全兼容的，即完全的Pin to Pin设计。它们的外围引脚完全相同，唯一区别在于支持的电池串数不同。在硬件上，只需根据软件设计来区分是支持三串、四串还是五串电池，这意味着无论是三串还是五串，都可以共用相同的PCB设计。如果选择PL94056，完全可以兼容PL93056，因此非常灵活。

这两款产品之所以能支持不同电池串数的核心原因在于内部的功率管。例如，PL94056具有40V的耐压，可以输出30V，适用于五串电池的典型工作电压。而PL93056具有30V的耐压，适用于低于24V的工作电压。因此，建议在四串及以下电池应用中使用PL93056，在5-6串电池应用中考虑使用PL94056。除了功率段的不同外，它们实现快充功能的方式基本相似。

这个方案相对于LYF62001来说，由于功率管被内置，使得整体设计更简单、更简化，而且内置功率管的内阻只有十mΩ，因此效率也相对较高。

上图展示了一个实际电动工具板的例子，支持五串电池双向45W的方案，该方案已实现量产，这款方案静态功耗可以控制在100μA以内，这是相对较低的。

在上图测试数据中，展示了在升压、降压和升降压模式下的波形情况。宝砾微在这些模式下具备完整的控制能力，包括试管联动，这是某些竞争对手采用其他控制方式无法做到的。特别是在升降压状态下，这些方案表现出色。

同时上图展示了一些测试结果，包括温度和EMI效果。该温度的最高温可以控制在85℃左右。在EMI方面，升降压部分一直表现良好，无需增加额外的共模电感或其他特殊方式，即可实现优秀的EMI效果。

总体而言，宝砾微的SOC主要针对电动工具的C口双向充放电需求，无论是多大功率、多少串电池，宝砾微都有相应的产品来满足。

除了SOC外，在电动工具领域，宝砾微还有其他产品，比如常见的升降压PL5500和PL5501系列，它们可以单独用于充电应用。

PL94053是在PL5501基础上内置了两个功率管，外部只需匹配两个，适用于功率较小的场景。

在电动工具领域，特别是针对一些大功率需求，比如提到的16串及更高电池串数的园林工具，宝砾微提供了适用于100V的降压控制器。这些控制器在市场上已经得到广泛应用和客户认可，是相对成熟的解决方案。

产品线涵盖了多种适用于不同功率和电压需求的控制器，例如PL59011、LYF5805、PL59201和PL3900系列。特别是PL3900系列可以处理更大功率的需求，输出电流可达40A，并且支持适时安排的输出功率调整。这些控制器芯片能够根据客户不同的需求进行灵活匹配，从40V到100V不等的输入电压范围内提供降压功能，满足各种电动工具系统中的电压管理需求。

举例来说，像PL59201和PL59011这样的控制器，能够实现100V输入和20A之内的输出，具备高效的驱动电流，适用于需要较大功率输出的场合。

而PL3900系列则是一种多相同步降压控制器，可以同时支持升压和降压功能，并且可以并联使用，使得电流输出能够达到40A甚至更大。

此外，针对小电流应用，比如PL89021，能够提供100V输入和1A输出的控制器，其最大特点是超低静态电流，可以做到10μA，适合于需要极低功耗的应用，特别是在多串电池的BMS（电池管理系统）中应用广泛。

综上所述，宝砾微产品线在电动工具领域非常全面，能够满足市场上大部分电动工具的电压管理和功率需求，包括高功率园林工具的特殊需求。

在电动工具领域，除了满足低功耗需求外，宝砾微还提供了多种产品来应对不同电流和电压管理的挑战。

首先是针对大一些电流需求的产品，比如PL89021和LYF89023系列。PL89021是同步的降压控制器，适合需要低静态电流的应用，而LYF89023则是异步的，适合需要更大电流输出的场合。

此外，PL8805X系列针对60V输入提供了高达5A的输出能力，适合需要较高电流的应用，比如需要5V5A或12V5A输出的情况。

针对常规的二十几V输入，需要降压以供电子充电和电机驱动等应用，宝砾微推出了PL56002系列。这款控制器支持双路限流，并带有CC（恒流）和CV（恒压）功能，特别适用于电动工具中的电池充电和其他大电流应用。

在40V耐压方面，宝砾微有PL8205和PL832系列等产品，覆盖了不同的应用场景和需求。这些控制器能够处理各种输入电压范围，为电动工具的电压管理提供了灵活的解决方案。

除了降压之外，宝砾微还有多款升压产品，特别适合一些便携式、小功率的电动工具。例如，PL30502系列可以提供高达15A的输出，而PL32001系列则能够处理更大的电流输出需求。此外，PL5700和PL34051等控制器也是宝砾微在升压领域的主力产品，能够稳定可靠地应对大电流应用的需求。

首先，PL3050X系列产品具备输出短路保护功能，而市面上许多其他升压芯片却不具备此功能。此外，这款产品能够实现高达20V的电压输出，并采用了特殊的封装形式，有利于散热和提高效率。

PL32001系列是基于PL30502的基础上进行了拓展。跟市面上主流竞品对比，具备更高的耐压和更小的内阻。转换效率方面，可以达到高达97%的水平，特别适用于小功率电动工具等应用，如使用两串电池升压给电机供电。

另外，PL5700系列能够处理更大功率的需求，因为采用了外置功率管，在某些应用中输入电压最高可达32V。

充电头网总结

本文详细介绍了宝砾微在电动工具领域的DC-DC解决方案，特别是其在Type-C PD快充SOC方面，拥有成熟的产品和方案，凭借着其高效、灵活且成本效益良好的产品系列，为电动工具的充电和电压管理提供了多样化的选择。从PL93056、PL94056到LYF62001等系列产品，无论是对于两串还是多串电池应用，宝砾微都能提供适合的解决方案。

总结来说，宝砾微的产品方案在效率和可靠性上都有很好的表现，可为客户提供多样化的选择。