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USB C+A多口输出电源方案设计

时间:2019-09-26 作者:通嘉科技 阅读:
多口电源应用与设计也在近年USB-C充电应用日渐普及中,逐渐延伸出各类型产品。如USB-C接口与USB-A接口独立的设计,可以在两个接口同时开启快充。为手机充电的同时,也能为其他产品充电,方便不少。因此,可重复烧录的协议IC就变得很有弹性……

现今时代, 消费性电子产品越来越丰富,手机、笔电、平板、游戏机… 多不胜数。外出时,只要携带一只充电器出门就可以满足手机、笔电、平板的使用,对消费者来说,方便许多。因此,多口电源应用与设计也在近年USB-C充电应用日渐普及中,逐渐延伸出各类型产品。如USB-C接口与USB-A接口独立的设计,可以在两个接口同时开启快充。为手机充电的同时,也能为其他产品充电,方便不少。因此,可重复烧录的协议IC就变得很有弹性,随时根据不同的产品需求,而进行更改,缩短开发时程。为此,高功率,可重复烧录的USB-C电源就相对显得重要。通嘉科技凭借着多年在电源IC设计上的经验,开发出许多相对应的产品,可重复烧录的协议IC,支持 PD/PPS/QC4+等协议,加上提高效率的同步整流IC,提出完整的电源方案。图(一) 图(二)

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图1:65W 2A+1C多口电源

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图2:多口电源设计参考方案

为了协助厂商快速开发出USB-C充电器,下表显示依照不同输出瓦数自由选择一系列通嘉科技一次侧芯片,同步整流控制器及通过USB-IF官方认证之PD3.0/PPS识别芯片作为USB-C充电器参考设计。

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表一:支持USB-C PD 一系列完整芯片方案

表一中显示,45W~65W 区间功率采用一次侧控制芯片LD5763 及二次侧同步整流芯片LD8526。整个方案简单设计,简化PCB设计及降低PCB板打件生产成本。

其中一次侧控制芯片LD5763智能的稳定控制系统及高效率表现,适合USB PD应用,支持BNI/BNO功能,高压启动,X-cap discharge,芯片提供完整保护,支持OCP,OPP,OSCP,Vcc OVP,OTP,SDSP,LPS等多种保护方式。LD5763 采用 SOP-8 小型化封装。二次侧同步整流芯片LD8526 采用自供电设计,不需要另外增加辅助绕组来提供外部电源,节省成本。还支持上下桥摆放位置,可以挑选适当的位置来得到最佳的EMI效果。支持QR及CCM 操作模式,低工作电流(Ivcc<200μA),快速关断。采用SOT-26小型化封装。图3显示其应用参考线路。

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图3:LD5763 + LD8526 应用参考线路图

LD8526 Typical Application

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图4:LD8526 上桥应用参考线路图

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图5:LD8526 下桥应用参考线路图

USB-C协议芯片支持OTP / MTP ROM

表二中,通嘉科技推出的USB-C协议芯片,兼容通用快充协议,并通过USB IF与Qualcomm官方认证,支持PPS/QC4规格。电压及电流采用专利控制线路设计,使调整规格可以精细到10mV/step、25mA/step。并提供可程序化的过电压保护、过电流保护、低电压保护及过温度保护。采用不同形式的封装,满足客户各种需求。

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表二:通嘉科技USB-C 协议芯片

图6 是LD6620应用参考线路,支持PD+PPS+QC4.0+QC3.0+QC2.0,是一款可用于USB-C系统,内嵌16Kbyte MTP,可客制化充电协议,支持输出线材补偿程序化。

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图6:LD6620应用参考线路图

快速充电的兴起

快充已然成为各品牌的标配,以18W~45W为主流(过往标准为10W)。苹果2019年秋季新品发布会,正式发布2019年的三款全新的iPhone手机:iPhone 11、iPhone 11 Pro和iPhone 11 Pro Max。三款手机均支持18W USB PD快充,其中iPhone 11 Pro系列的两款机型更是标配了USB-C界面的18W PD充电器和USB-C to Lightning快充数据线。陆系高阶旗舰机也推出45W甚至更高规格的直充方案。另一方面无线充电一直为人诟病的充电时间太长问题,也希望藉快充兴起,发展无线快充也会逐步形成趋势,通嘉科技的快充Total Solution 目前也开始往无线快充方案衍生布局,将整体的充电优化由充电器涵盖到系统的充电管理。

通嘉科技致力于ACDC快充芯片解决方案的研发,并一直跟随产业主导的快充规范走,无论是高通的QC4+及USB PD3.0/PPS等都是通过认证的领先群。我们提供的快充方案也是业界少数有能力,同时提供ACDC电源管理芯片/同步整流IC/协议芯片的企业。以通嘉科技Total Solution芯片设计的快速充电器,能带给用户高密度(体积小携带方便)、兼容性高(可充带USB-C接口手机、平板、笔电)、安全快速充电(可变换功率)的体验。在强调充电效率的前提下,结合 USB-C 的规范,只要携带一只充电器出门,就可以满足手机、平板、笔电的使用。对消费者来说,是一大福音。

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