電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李誠(chéng)）我們都知道，筆記本電腦和臺(tái)式電腦最大的區(qū)別，在于電源功率的不同。由于用途、靈活性、空間問(wèn)題等多方面因素，臺(tái)式電腦往往采用冗余的電源設(shè)計(jì)，通過(guò)高功率的電源保證CPU、內(nèi)存、顯卡等硬件，在超頻狀態(tài)下運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

而筆記本電腦，同樣也會(huì)因?yàn)榭臻g局限性、便攜性的要求，導(dǎo)致筆記本電腦在進(jìn)行視頻剪輯、游戲等，會(huì)出現(xiàn)瞬間超頻的工作進(jìn)程時(shí)，電源功率無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)需求，電腦性能無(wú)法實(shí)現(xiàn)充分的釋放。

在如今的數(shù)字時(shí)代，輕薄、便攜的筆記本電腦，已成為我們生活中不可或缺的生產(chǎn)力工具。針對(duì)筆記本電腦電源功率低，無(wú)法應(yīng)對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間超頻工作的這一問(wèn)題，芯片廠(chǎng)商南芯半導(dǎo)體和瑞薩也推出了，能夠不過(guò)多增加設(shè)備成本和體積的混合功率升壓（HPB）解決方案。

HPB是什么？如何讓筆記本性能充分釋放？

混合功率升壓（HPB）解決方案，主要由筆記本電腦內(nèi)置電池和電源適配器兩部分組成。當(dāng)筆記本電腦超頻工作，所需功率超出適配器的實(shí)際輸出功率時(shí)，混合功率升壓HPB芯片就會(huì)調(diào)用電池能量，將電池能量經(jīng)過(guò)升壓后反向輸出，與適配器一同為系統(tǒng)供電。

同時(shí)，混合功率升壓（HPB）工作模式可實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，當(dāng)適配器為筆記本電腦供電時(shí)，混合功率升壓HPB芯片會(huì)自動(dòng)根據(jù)系統(tǒng)的功率變化，對(duì)電池充電的充電電流做出動(dòng)態(tài)調(diào)整，只有在超頻工作狀態(tài)下，才會(huì)觸發(fā)適配器、電池聯(lián)合供電，補(bǔ)充系統(tǒng)功率，以保證，筆記本電腦在重度使用的情況下，CPU、內(nèi)存、顯卡等硬件性能得到充分釋放。

上圖是南芯半導(dǎo)體的一張“混合電源升壓電池充電器簡(jiǎn)化原理圖”。通過(guò)這張圖可以看出，混合電源升壓系統(tǒng)并不復(fù)雜，主要通過(guò)MOS管在電源適配器與電池之間來(lái)回切換，以滿(mǎn)足筆記本在不同工作狀態(tài)下，系統(tǒng)功率的變化需求。

并且，從電路設(shè)計(jì)以及物料使用情況來(lái)看，混合電源升壓系統(tǒng)無(wú)需而外升級(jí)外置適配器的輸出功率，也不會(huì)給筆記本電腦帶來(lái)太大的體積和成本壓力。

要想“絲滑”，HPB瞬態(tài)響應(yīng)很重要

事實(shí)上，電腦系統(tǒng)功率會(huì)受到程序運(yùn)行數(shù)量、CPU使用率、溫度等眾多因素影響，導(dǎo)致電腦的功率每時(shí)每刻都在變化。對(duì)于沒(méi)有冗余電源設(shè)計(jì)的筆記本電腦而言，想要保證電腦操作的流暢性，系統(tǒng)電源就要在系統(tǒng)所需功率變化的瞬間做出及時(shí)的補(bǔ)充。因此，混合功率升壓（HPB）系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)速度，對(duì)筆記本電腦的性能，起到了至關(guān)重要的作用。

目前，在混合功率升壓HPB芯片方面，南芯半導(dǎo)體共推出了SC89800、SC89780、SC89781三款產(chǎn)品供下游選擇。其中，150us超快速瞬態(tài)響應(yīng)速度是這三款產(chǎn)品最大的亮點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)功率需要使用適配器與電池聯(lián)合補(bǔ)充時(shí)，搭載這三款芯片的電源系統(tǒng)，能夠在150us超短時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電池電壓并輸出，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需功率與實(shí)際提供功率的動(dòng)態(tài)平衡。

HPB還有誰(shuí)？

其實(shí)，瑞薩電子才是最早推出HPB解決方案的廠(chǎng)商之一。在2018年，該公司就推出了基于ISL9241的USB-C? Combo升降壓電池充電器解決方案，成為了業(yè)界中的首款產(chǎn)品。這一解決方案可以通過(guò)固件控制，電源系統(tǒng)在可以實(shí)現(xiàn)NVDC與HPBB模式之間自由切換，為筆記本電腦、超級(jí)本、平板電腦和移動(dòng)電源等移動(dòng)便攜設(shè)備，進(jìn)行窄電壓直流充電（ NVDC ）和混合功率升降壓（ HPBB ）充電。

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在 NVDC模式下，ISL9241可自動(dòng)選擇適配器或電池作為系統(tǒng)電源。NVDC運(yùn)行還支持Turbo模式，在適配器電流達(dá)到設(shè)定點(diǎn)時(shí)接通BGATE FET限制適配器電流。NVDC是系統(tǒng)控制器固件將配置變?yōu)镠PBB之前ISL9241的初始啟動(dòng)狀態(tài)。在大功率HPBB模式下，ISL9241支持旁路、旁路加充電、反向Turbo升壓模式，以及反向Turbo升壓模式加充電模式，在系統(tǒng)需要高功率電源支持時(shí)迅速補(bǔ)充，可以說(shuō)當(dāng)時(shí)瑞薩推出的ISL9241，在電源領(lǐng)域確實(shí)是一項(xiàng)創(chuàng)新。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，混合功率升壓（HPB）技術(shù)可以讓筆記本電腦在不過(guò)多增加設(shè)備成本和體積的前提下，通過(guò)適配器與電池聯(lián)合輸出，滿(mǎn)足筆記本電腦的超頻工作需求。對(duì)于增大電源適配器輸出功率而言，該技術(shù)或許就是現(xiàn)階段的最優(yōu)解。