目前，越来越多的电动工具都采用了内置电池的设计，以此来提升产品的便携性。对于电动工具而言，内部往往都需要采用多串锂电池的架构，通过高电压平台给电机供电。所以把主流的高压快充技术用在电动工具产品中具有先天优势。
不过从目前电动工具市场来看，快充技术的普及程度非常低，大部分仍采用传统的专用适配器充电，效率和通用性都不是很好。而根据调研机构的数据显示，每年电动工具市场都有超过亿台的出货量，由此可见电动工具市场的有着巨大的快充发展潜力。
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在前不久，业内知名芯片品牌英集芯推出了一款升降压架构、支持2到6串锂电池、磷酸铁锂电池充电的电源管理芯片ip2368，用一颗芯片就能让传统电动工具无缝升级usb pd快充，并且能够支持最大100w的充电功率，应用于电动工具产品中，可以大大节省充电时间，提升工作效率。
目前，充电头网已经拿到了基于英集芯ip2368开发的100w电动工具方案，今天就带大家详细了解一下这套方案的性能。
一、英集芯ip2368电动工具方案简介充电头网拿到的这套ip2368电动工具方案除了pcb主板之外，还额外配备了一个电池组。其中电池组由8节锂离子电芯组成，4串2并架构，充电限制电压为16.8v，额定容量为5.2ah。
电源主控pcb板的设计非常精简，居中仅有一颗英集芯ip2368主控芯片，外置两颗升降压功率mos管，充电接口的规格为usb-c。
电源主控pcb板的背面仅有一颗功率电感和两颗固态滤波电容，并丝印有英集芯logo以及ip2368型号。
英集芯ip2368内置四管h桥同步升降压开关管驱动，支持pd3.0、afc、fcp等多种快充协议，可自动申请快充以最大功率充电，输入端支持5-20v电压，通过升降压电压转换，自动切换升压或降压，调节输出电压为多串电池组充电，还支持最大100w的反向放电输出，填补了多串大功率锂电池充电的市场空白。
英集芯ip2368支持使用2-6节串联的电池组，电池充满电压支持电阻设置，适配磷酸铁锂和三元锂电池，充分满足不同设备的电池种类。ip2368默认支持四灯电量指示，电池组初始容量可通过电阻配置，可实现精准的电量显示。
英集芯ip2368详细规资料。
与英集芯ip2368搭配是采用的升降压mos管来自锐骏半导体，型号ruh30j51h，双nmos管，耐压30v。
两颗滤波固态电容规格均为35v 100μf。
二、英集芯ip2368电动工具方案测试关于英集芯ip2368方案的测试主要分为输出协议及pdo、兼容性、循环充放电、待机功耗、转换效率五个部分，通过测试可以让大家对这套方案的性能有一个深入了解。
1、输出协议及pdo使用chargerlab power-z kt002直接测试该方案的输出协议，显示支持apple 2.4a、samsung 5v2a、dcp、qc2.0、pd3.0等协议。
在pdo方面，显示支持5v3a、9v3a、12v3a、15v3a、20v5a五组固定电压档位。
2、输入兼容性测试使用anker 20w安芯充通过英集芯ip2368电动工具方案为电池充电，输入功率为8.81v 2.24a 19.83w。
使用tegic 30w氮化镓充电器通过英集芯ip2368电动工具方案为电池充电，输入功率为20.26v 1.42a 28.83w。
使用努比亚76w氮化镓充电器通过英集芯ip2368电动工具方案为电池充电，输入功率为19.47v 2.82a 54.92w。
使用闪极100w氮化镓充电器通过英集芯ip2368电动工具方案为电池充电，输入功率为20.14v 4.96a 100.1w。
使用苹果140w氮化镓充电器通过英集芯ip2368电动工具方案为电池充电，输入功率为20.31v 4.64a 94.44w。
输入方面基本上选择的一些热门的充电器都可以输出满载的功率，最高100w左右，20w小功率的充电器也能实现快充。由此可见，常规的手机充电也能对该电动工具方案实现快充，几乎不挑充电器，通用性非常好。
柱状图这里几款100w的充电器自然排在前面，下面的柱状图排列按照充电器的最大输出功率有序排列。
3、输出兼容性测试使用英集芯ip2368电动工具方案为iphone 13 pro max充电，功率为8.91v 2.93a 26.19w。
ipad pro支持pd快充，使用英集芯ip2368电动工具方案为ipad pro充电，可以触发15v高压快充，功率为32.92w。
macbook pro 16 m1 max配备的雷电4接口支持usb pd快充协议，使用英集芯ip2368电动工具方案为macbook pro 16 m1 max充电，功率为19.31v 4.73a 91.42w。
任天堂switch的底座tv模式需要输入15v电压，且具备15v3a档位才可以激活，实测使用英集芯ip2368电动工具方案为switch的底座tv模式充电，底座接收15v高压，成功激活底座tv模式。
测试数据汇总，针对手机大部分都可以提供pd快充，游戏机、ipad以及笔记本则触发15和20v高压快充。
柱状图这里，笔记本的功率均排在前面，除此之外整体上看柱状图的走向较为平缓。
4、充放电循环测试使用100w充电器通过英集芯ip2368电动工具方案为电池充电，34分前输入功率在97w左右，随后功率和电流持续走低，于1小时30分充电结束。
让电池通过英集芯ip2368电动工具方案以5v3a 15w的功率持续放电，测试于4小时44分结束。
将输出档位提升至9v3a 27w功率持续放电，最终测试于2小时42分结束。
让电池通过英集芯ip2368电动工具方案以12v3a 36w的功率持续放电，测试于2小时2分结束。
让电池通过英集芯ip2368电动工具方案以15v3a 45w的功率持续放电，测试于1小时37分结束。
最后让电池通过英集芯ip2368电动工具方案以20v5a 100w的功率持续放电，测试于34分结束。
5、待机功耗待机功耗部分，先将电池组拆下，然后使用接上模拟电池，并激活pcb板。通过模拟电池可见，英集芯ip2368电动工具方案的待机电流约为0.217ma，功率0.003w。
6、效率测试效率测试部分，接上模拟电池后，另一端先后接上电源或者负载，并使用两块万用表检测板端电压，分别测试低电量、半电量、满电量三种状态下100w充放电时的板端效率。
先来测试充电模式下的板端效率：
将模拟电池的电压设置为12.25v，模拟低电量状态，并使用快充电源给模拟电池充电。此时板端输入电压为19.505v，电流5.037a；板端输出电压12.42v，电流7.477a。通过计算，此状态下的转换效率约为94.52%。
将模拟电池的电压设置为14.65v，模拟半电量状态，同样使用快充电源给模拟电池充电。此时板端输入电压为19.506v，电流5.003a；板端输出电压14.79v，电流6.317a。通过计算，此状态下的转换效率约为95.73%。
将模拟电池的电压设置为16.55v，模拟满电量状态，使用快充电源给模拟电池充电，测得板端输入电压为19.507v，电流4.981a；板端输出电压16.67v，电流5.619a。通过计算，此状态下的转换效率约为96.4%。
英集芯ip2368电动工具方案100w充电转换效率一览表。
测试完100w充电效率之后，再来测试100w放电效率。同样选用模拟电池分别模拟低电量、半电量、满电量三种状态。输出端正负极接电子负载，并从c口连接诱骗器用于诱骗20v电压。
首先来测试低电量模式下的100w输出效率，将模拟电池的电压设置为12.7v，负载电流直接设置为5a。此时测得板端输入电压为12.4v，输入电流电流8.467a；负载端电压19.876v，经计算效率约为94.66%。
将模拟电池电压设为15.11v，模拟半电量状态，此时板端输入电压为14.85v，输入电流6.97a；板端输出电压19.87v，输出电流5a，计算得效率约为96.5%。
将模拟电池电压设为16.81v，模拟满电量状态，此时板端输入电压为16.57v，输入电流6.206a；板端输出电压19.875v，输出电流5a。计算得效率约为96.63%。
英集芯ip2368电动工具方案在100w升压输出时，转换效率一览表。
充电头网总结每年上亿台的出货量造就了庞大的电动工具市场，不过目前快充技术在电动工具市场的应用还有待推进，现有量产电动工具产品中仅有少部分产品用上了快充技术。英集芯作为业内知名芯片品牌，基于自身在dc-dc电源芯片以及协议芯片领域的技术优势，率先推出电动工具专用快充方案，不仅支持100w大功率充放电，而且还拥有极简的外围电路，为传统厂商以及新晋品牌提供了一站式的快充解决方案。
英集芯ip2368电动工具方案具有高度集成、多协议、双向100w大功率快充等诸多特点，实测能够兼容市场面主流的充电器充电，应用在电动工具上可以提升产品对充电器的通用性；同时在输出方面，也能满足笔电、手机、平板、游戏机等常用电子设备的应急充电需求。效率方面，无论是充电还是放电，无论是低电量还是高电量，ip2368的板端效率都能达到94%以上，可简化散热需求。
据了解，英集芯除了推出ip2368之外，还同步推出了ip2326、ip2365等多款方案，其中ip2326目前已经在小米米家电动螺丝刀批量应用。如需了解更多产品方案，可与英集芯销售或者代理商联系。
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