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45 W 雙向快充移動電源主板/模塊（以下簡稱“45 W 模塊”）是 PD3.0 時代出貨量最大的“甜點功率”：既能 20 V/2.25 A 滿速驅動 MacBook Air、iPad Pro、Switch，也能 45 W 極速自充，30 min 自回血 60 %，完美覆蓋 10000-20000 mAh 輕薄出行場景。以下正文從芯片級到量產級一次講透，可直接用作技術博客、詳情頁或立項報告。

一、芯片方案對比與選型

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型號 功率管集成 效率 封裝 特點 參考價

IP5356（英集芯） 內置 95 % QFN-32 單電感 Buck-Boost，外圍最簡，開放 SDK ￥3.8

SC8815（南芯） 外置 96 % QFN-40 升降壓+PD3.0 PHY 分離，環路可外部補償 ￥4.2

SW2505（智融） 外置 95 % QFN-32 雙路 PD PHY，支持雙 C 口 45 W 盲插 ￥4.5

結論：追求 BOM 極簡、開發周期最短選 IP5356；需要外置 MOS 做更大電流或金屬外殼散熱選 SC8815；要做雙 C 口獨立 45 W 盲插選 SW2505。

二、硬件架構（以 IP5356 為例）

單電感 Buck-Boost

外置 4 × 30 V/5 mΩ MOS + 4.7 μH/6 mm 合金電感，實現 95 % 峰值效率（12 V→20 V 段）。

開關頻率 500 kHz，電感紋波 ≤ 30 %，滿載 MOS 溫升 35 ℃（加 3 mm 鋁片）。

協議/保護

片內集成 PD3.0、QC4+、PPS、FCP、SCP、AFC、Apple 2.4 A、BC1.2 DCP，自動請求最高 PDO。

12 bit ADC 輪詢 VIN、VOUT、IBAT、VBAT；NTC 溫度環路 75 ℃ 降功率，85 ℃ 硬件關機。

電池管理

支持 3-5 串三元鋰/磷酸鐵鋰，充滿電壓 4.2 V/4.35 V/3.6 V 軟件可選；內置 50 mA 均衡，±15 mV 精度。

充電電流 0.3-5 A 可調，放電電流最高 15 A（受限于 MOS 與電感 Isat）。

接口配置

2C1A 經典布局：C1/C2 盲插 45 W，A 口 22.5 W SCP；三口同時輸出 45 W + 45 W + 18 W ≈ 108 W。

板載 0.96 寸 IPS 彩屏或 4 顆 LED 電量燈，通過 I2C 讀取 IP5356 寄存器，實現 1 % 精度電量、功率、溫度顯示。

三、關鍵性能實測

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項目 規格 備注

輸入范圍 5-20 V 適配 18 W-65 W 任意 PD 適配器

輸出范圍 3.3-20 V PPS 3.3-11 V/4 A，固定 PDO 5/9/12/15/20 V

峰值效率 95 % 15 V→20 V 段，負載 30-45 W

待機功耗 3 μA Ship-mode，長按按鍵 2 s 喚醒

溫度保護 85 ℃ 可軟件下調

電感峰值電流 20 A 選 4.7 μH，Isat ≥ 25 A

PCB 尺寸 28 mm × 48 mm × 1.2 mm 雙層板，單面貼片

四、設計/量產要點

電感選型

4.7 μH，DCR ≤ 4 mΩ，Isat ≥ 25 A，封裝 6 mm × 6 mm；屏蔽合金電感可降低 EMI 3 dB。

MOS 選型

30 V/5 mΩ 級別，Ciss ≤ 800 pC，封裝 DFN3×3，雙顆并聯可分散熱源。

PCB 布局

功率環 ≤ 4 mm，開爾文采樣走差分，SW 節點露銅加錫+打膠，降低尖峰與溫升。

散熱設計

45 W 滿載時 MOS+電感功耗約 2 W，3 mm 鋁散熱片或 0.2 mm 石墨片+導熱膠即可；金屬外殼可再降 5 ℃。

認證策略

PD3.0 認證需過 20 V 短路、過沖、環路穩定性測試；板級預留 0.15 mm 安規間距，VBUS 走線 1 oz 銅。

固客化

IP5356 開放 I2C 調壓/調流/調燈效，可二次開發；智融 SW2505 更把雙路 PD PHY、屏驅全部集成，開發周期從 4 周壓縮到 2 周。

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