45 W 双向快充移动电源主板/模块（以下简称“45 W 模块”）是 PD3.0 时代出货量最大的“甜点功率”：既能 20 V/2.25 A 满速驱动 MacBook Air、iPad Pro、Switch，也能 45 W 极速自充，30 min 自回血 60 %，完美覆盖 10000-20000 mAh 轻薄出行场景。以下正文从芯片级到量产级一次讲透，可直接用作技术博客、详情页或立项报告。
一、芯片方案对比与选型
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型号 功率管集成 效率 封装 特点 参考价
IP5356（英集芯） 内置 95 % QFN-32 单电感 Buck-Boost，外围最简，开放 SDK ¥3.8
SC8815（南芯） 外置 96 % QFN-40 升降压+PD3.0 PHY 分离，环路可外部补偿 ¥4.2
SW2505（智融） 外置 95 % QFN-32 双路 PD PHY，支持双 C 口 45 W 盲插 ¥4.5
结论：追求 BOM 极简、开发周期最短选 IP5356；需要外置 MOS 做更大电流或金属外壳散热选 SC8815；要做双 C 口独立 45 W 盲插选 SW2505。
二、硬件架构（以 IP5356 为例）
单电感 Buck-Boost
外置 4 × 30 V/5 mΩ MOS + 4.7 µH/6 mm 合金电感，实现 95 % 峰值效率（12 V→20 V 段）。
开关频率 500 kHz，电感纹波 ≤ 30 %，满载 MOS 温升 35 ℃（加 3 mm 铝片）。
协议/保护
片内集成 PD3.0、QC4+、PPS、FCP、SCP、AFC、Apple 2.4 A、BC1.2 DCP，自动请求最高 PDO。
12 bit ADC 轮询 VIN、VOUT、IBAT、VBAT；NTC 温度环路 75 ℃ 降功率，85 ℃ 硬件关机。
电池管理
支持 3-5 串三元锂/磷酸铁锂，充满电压 4.2 V/4.35 V/3.6 V 软件可选；内置 50 mA 均衡，±15 mV 精度。
充电电流 0.3-5 A 可调，放电电流最高 15 A（受限于 MOS 与电感 Isat）。
接口配置
2C1A 经典布局：C1/C2 盲插 45 W，A 口 22.5 W SCP；三口同时输出 45 W + 45 W + 18 W ≈ 108 W。
板载 0.96 寸 IPS 彩屏或 4 颗 LED 电量灯，通过 I²C 读取 IP5356 寄存器，实现 1 % 精度电量、功率、温度显示。
三、关键性能实测
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项目 规格 备注
输入范围 5-20 V 适配 18 W-65 W 任意 PD 适配器
输出范围 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，负载 30-45 W
待机功耗 3 µA Ship-mode，长按按键 2 s 唤醒
温度保护 85 ℃ 可软件下调
电感峰值电流 20 A 选 4.7 µH，Isat ≥ 25 A
PCB 尺寸 28 mm × 48 mm × 1.2 mm 双层板，单面贴片
四、设计/量产要点
电感选型
4.7 µH，DCR ≤ 4 mΩ，Isat ≥ 25 A，封装 6 mm × 6 mm；屏蔽合金电感可降低 EMI 3 dB。
MOS 选型
30 V/5 mΩ 级别，Ciss ≤ 800 pC，封装 DFN3×3，双颗并联可分散热源。
PCB 布局
功率环 ≤ 4 mm，开尔文采样走差分，SW 节点露铜加锡+打胶，降低尖峰与温升。
散热设计
45 W 满载时 MOS+电感功耗约 2 W，3 mm 铝散热片或 0.2 mm 石墨片+导热胶即可；金属外壳可再降 5 ℃。
认证策略
PD3.0 认证需过 20 V 短路、过冲、环路稳定性测试；板级预留 0.15 mm 安规间距，VBUS 走线 1 oz 铜。
固客化
IP5356 开放 I²C 调压/调流/调灯效，可二次开发；智融 SW2505 更把双路 PD PHY、屏驱全部集成，开发周期从 4 周压缩到 2 周。
Demand feedback
