打破两级架构壁垒，南芯POWERQUARK SIMO实现单级多口快充

前言

在2025（春季）亚洲充电展上，南芯科技带来了其最新的的多口快充解决方案 POWERQUARK SIMO 系列。作为业界首创的单变压器多输出（SIMO）架构产品，POWERQUARK SIMO通过深度集成与创新控制策略，实现在保持极致功率密度的同时，有效提升转换效率、降低待机功耗，并大幅简化外围物料清单，为笔记本电源适配器、移动电源及多口快充器市场带来全新突破。

南芯POWERQUARK SIMO

传统多口快充方案普遍采用“PFC+LLC+多路Buck级联”的两级架构，存在效率叠加损耗高、体积庞大、散热压力大、成本高昂等问题。

南芯科技POWERQUARK SIMO方案通过单级拓扑替代传统两级架构，首次在隔离场景下实现“单变压器多路输出”，省去次级DC-DC控制器、电感及光耦等外围器件，系统BOM精简至仅需一颗主控芯片和协议芯片，整体体积较传统方案缩小30%，单口方案已达2.23 W/cm³，多口方案亦保持1.92 W/cm³，与市面上最小体积方案相比，整体尺寸缩减逾30%。

据悉，该方案核心采用南芯自研的 SIMO 5 合一主控芯片 SC2167，内部集成了初级控制器、高压 GaN 驱动、高速隔离通信、次级同步整流控制器及路径 MOS 驱动器，从源头上大幅简化了外围电路设计。凭借这一架构，无需配置初级电流取样电阻、后级 DC-DC 模块或输出负载开关，物料数量和 PCB 占板面积因此得到有效压缩。

在整套POWERQUARK SIMO多口快充解决方案上，整套方案仅使用两颗主要芯片，也就是一颗主控芯片SC2167与一颗协议芯片SC31xx就可实现，在简化设计的同时保障系统性能。

能效方面，在单口输出90 W工况下，效率可达92.3%，峰值效率更可突破94%；双口输出时，在低压90 V输入下分别输出45W与20W，整体效率依然保持在91%以上，高压230 V输入场景下，效率优势更为明显，可超93%。更值得关注的是，凭借深度优化的控制逻辑与创新电路设计，该方案待机功耗低于43 mW，轻松满足即将于2025年实施的中国国家一级能效标准及美国DOE第七级能效要求。

这些性能的实现，得益于南芯自主研发的多项核心技术。

1. 智能功率路径控制：支持两路输出独立调控，功率可动态分配，无需外置DC‑DC，满足不同设备快充需求；
2. 全链路软开关技术：初级高压MOS、次级同步整流均实现零电压开通（ZVS），开关损耗降低50%以上；
3. 无损电流采样：摒弃传统采样电阻，进一步提升系统效率；

1. 伪连续模式（PCCM）：POWERQUARK SIMO率先在隔离式变换器中引入“伪连续模式”，也就是在续流结束时，电感电流既不为零，也不会直接从峰值骤降至零，而是在低谷处保持一个持续的非零电流，兼具连续导通模式与临界导通模式优点，消除了传统不连续导通模式下的谐振“峰”，不仅提升了全范围初级开关效率，还消除了传统DCM环振问题，使得导通波形在600 kHz附近有效下降，降低了同步整流器件的电压应力，从而在保证双输出系统稳定响应的同时，实现了更低的系统成本和更高的整体性能。

在快速负载变化测试中，POWERQUARK SIMO的单口与双口输出均表现出优异的瞬态响应：从空载到满载的跨越中，电压过冲与欠冲均控制在6%以内，且各路之间互不干扰，满足高端笔记本与移动设备快充场景的动态性能要求。

充电头网总结

POWERQUARK SIMO的推出，为多口快充器件提供了一种真正意义上的“极致方案”——不仅简化了架构设计，缩减了器件数量和整体体积，更有效提升了系统效率与待机能耗表现。这种高度集成化与智能化的设计，不仅能帮助厂商加快产品开发周期、降低BOM成本，也让终端产品更轻、更小、更冷，极大优化用户体验。

特别是南芯科技自主研发的伪连续工作模式（PCCM），该模式通过在续流末端维持一个持续的非零负电流，实现了初级侧零电压开通（ZVS）的高效控制，并有效抑制了传统DCM模式下的续流环振问题，同时优化了EMI性能和降低了同步整流器件的应力，从而在保证双输出系统稳定性的前提下，提升了全范围初级开关效率并降低了系统成本。