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。
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。
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充电通用性；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。
