快充规范重大升级,十九家半导体企业着手布局PD3.1快充协议芯片市场
前言
近年基于全新氮化镓、碳化硅技术在各方面高度关注下,快充产业发展迅猛。快充产品总体呈现出多功能、多接口、大功率、小体积的发展趋势。随着USB-IF协会最新USB PD3.1快充标准推出以及苹果 MacBook Pro 16 140W PD3.1快充正式商用,陆续吸引产业链上下游众多厂商入局,围绕USB PD3.1快充标准的芯片产业规模持续扩大,这为未来更高功率市场爆发打下坚实基础。
快充规范重大升级
2021年5月份,USB-IF协会正式发布了USB PD3.1快充标准,将最大充电功率提升至240W,同时新增28V、36V、48V三组固定输出电压档位,以及15V-28V、15V-36V、15V-48V三组可调电压档位(简称AVS)。
最新USB PD3.1快充标准是USB PD3.0标准的进阶版本,PD3.1涵盖了PD3.0的内容,可以完全向下兼容;同时在标准的称呼方面,USB PD3.0也逐渐被USB PD3.1 SPR取代,SPR指的是标准功率范围,当PD快充产品的功率在100W以内时,都可以称之为USB PD3.1 SPR。当产品功率大于100W时,就属于USB PD3.1 EPR(扩展功率范围)设备。
对于电源产品而言,为了满足USB PD3.1 EPR的应用需求,快充充电器中几乎所有的元器件都迎来了全新的挑战,尤其是电源芯片、协议芯片、MOS、电容、变压器、连接器等。
PD3.1协议芯片
充电头网精心统计了目前通过了USB-IF PD3.1认证的快充协议芯片,并将这些信息汇总整理形成了下表,详细展示了各家企业的主打产品及其相关封装特点。
与此同时,充电头网了解到,英飞凌的CY3175和PMG1-S3;安森美的NCP1680、NCP13994、NCP4306和FAN65004;南芯科技的SC9712;以及慧能泰的HUSB368等多款符合PD3.1协议的芯片正在积极进行相关的认证工作。业界普遍预计,这些芯片将在不久的将来正式投放市场,推动快充技术不断发展。
充电头网根据已有资料,将会在下文对其中的一些芯片作出基本讲解,好让各位了解这些芯片的优势与相关特点,同时我们也承诺将在后续的更新中对有遗漏的芯片资料进行补全,好让各位能够更加清楚的了解到过USB-IF PD3.1认证协议芯片的相关信息。
Amicro一微星
一微星CV753
CV753是一款最高耐压36V,支持USB PD3.1 EPR&SPR及主流快充协议的单口快充协议芯片,同时具备端口休眠、多重保护等功能,也预留了多个I/O,为用户提供高效、智能和可靠的充电体验。
CV753规格书
协议丰富
CV753除了集成了PD3.1快充协议,可实现最高140W(28V/5A)的充电功率之外,还支持市面上主流的快充协议,包括高通QC5.0以及往代协议、华为FCP/SCP协议、三星AFC协议以及BC1.2/Apple2.4A/Samsung2A协议,可兼容更加广泛的设备。
外围简洁
得益于CV753 36V VIN高耐压特点,用户在设计28V/5A系统的时候,VIN可以直接接到IC供电端。并且CV753支持直接驱动NMOS和OPTO直连反馈功能,外围相当简洁。
灵活性高
CV753支持多个I/O控制,能满足客户各种使用场景的需求。例如轻载时通过I/O控制关闭初级PFC,可提高系统待机功耗和轻载效率;再例如支持NTC侦测功能,一旦侦测到局部温度过高,CV753可以进入降功率模式,温度降低后,又可自行恢复满功率模式。
设计简便
CV753采用QFN-28 4mm*4mm封装,结构非常紧凑,可使用于各种充电适配器、车载充电器以及支持快充充电协议输出的各种系统应用中。
图4 CV753 实物图
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一微星CV758
CV758是一微推出的一款双口快充协议芯片,支持USB PD3.1 EPR,支持最高140W的充电功率,并于近期通过了USB-IF PD3.1认证,认证TID:11064。
CV758最高耐压36V,集成多路插入侦测,可自动检测Type-C设备的插入和拔出,支持双路 OPTO 直连反馈和一路 FB 反馈环路,具有多口恒压(CV)&恒流(CC)环路控制功能。
CV758支持PD3.1/AVS/PPS/QC2.0/QC3.0/QC4.0+/QC5.0/AFC/FCP/SCP/Apple2.4A/Samsung2A/BC1.2 等主流充电协议。同时自带过压、过流、欠压等保护功能,采用QFN40 5mm*5mm封装,适用于功能齐全的高性能多口方案。
Chipsea芯海
芯海CS32G051
芯海科技 CS32G051 是一款适用于PC应用的 USB Type-C 和 USB PD 控制器。集成了 Type-C CC 和 USB PD 所有功能,HPD 检测模块,SBU Switch,USB2.0 MUX,USB BC1.2。同时还集成了多种手机的快充协议,以增强终端设备的充电兼容性。
CS32G051 符合USB PD3.1标准,支持PPS、PD3.1 FRS,还兼容QC2.0/3.0/4+、FCP、SCP、SSCP、AFC以及BC1.2等充电协议,支持被配置为DFP、UFP或DRP。CS32G051 还支持单芯片双USB-C口设计,具备快充、投屏、数据传输全功能,是芯海科技专门面向 PC 生态推出的产品。
CPS易冲
易冲CPS8860
CPS8860是易冲最新推出的一款高度集成的快充协议控制器芯片,具备双口快充输出、双端口管理逻辑和功率共享等特点,支持 PD3.1、QC2.0/QC3.0、UFCS、SCP A/B、AFC、Apple及 BC1.2 CDP 等市面主流快充协议,只需少量外围设备就能构建一个高效且优越的多协议双端口充电解决方案。
CPS8860拥有一路OPTO环路控制和两路FB1/FB2环路控制,分别控制AC-DC功率转换和两路Buck功率转换。当设备插入任意Type-C端口时,均可以提供最少60W(20V3A)输出能力;当双C口同时有设备插入时,可根据当前功率及温升状态进行实时的功率分配;而当遇到单口输出且需要更高功率(>60W)的场景时,可开启power share功能,通过开启额外的一组N-MOSFET将两个功率输出并联在一起,实现超功率输出。
Hynetek慧能泰
慧能泰HUSB239
HUSB239是一款高度集成的独立USB Type-C®和功率传输(PD)控制器。HUSB239整合了CC逻辑、USB PD协议和传统协议。用户可以自由配置HUSB239作为Sink或DRP。此外,它支持识别调试配件和音频配件。
HUSB239可以在两种模式下运行:I²C模式和GPIO模式。在I²C模式下,I²C主机可以访问HUSB239以配置设置、读取状态并执行高级功能,例如PR Swap、DR Swap和VDM消息。在I²C模式下,HUSB239支持PPS、SPR AVS、最大48V / 5A EPR PDO和EPR AVS。
HUSB239是一款可以独自运行的PD DRP,支持PR_SWAP、DR_SWAP、 VCONN Role Swap、支持Discover ID和Discover SVID,用于带数据通信的Type-C场合。它不用任何软件编程,不需要烧录,即贴即用。
HUSB239的超低工作电流有助于系统降低总功耗,适用于电池应用。HUSB239提供QFN 3mm x 3mm-16L封装。
慧能泰HUSB362
慧能泰HUSB362是一款支持PD3.1 EPR且集成32位 RISC-V MCU的高性能PD协议芯片,带有32 kB MTP存储器,支持多个具有可编程电压和电流的PDO,如PPS PDO、EPR PDO,所有的PDO都完全符合USB PD 3.1 V1.7规范。其支持EPR模式140 W(28V5A),PPS支持从18 W到100 W,AVS支持从100W到140W。目前HUSB362已通过了USB-IF协会的PD3.1合规性测试,EPR TID为9692。
HUSB362还实现了可编程的DPDM PHY,D+和D-引脚可以被配置为支持QC2.0、QC3.0、AFC、FCP和Divider 3的模式,为传统设备提供了很好的兼容性。
HUSB362集成N-MOS驱动,可控制VIN和VBUS之间是否导通,从而保护与Type-C连接器连接的设备。另外,其CC1、CC2、D+和D-引脚的高电压容限和保护为系统提供了更多的可靠性。除此之外,针对LPS(限功率电源),HUSB362也作了充分的保护设计。
HUSB362集成了优质的恒压控制环(CV)和恒流控制环(CC),同时集成FB调压模式,可同时应用于ACDC或者DCDC。HUSB362还集成双环路的设计可让用户采用极简的外围元件实现应用设计,提升空间利用率和设计难度同时降低BOM成本。
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Injoinic英集芯
英集芯IP2736U
英集芯IP2736U是一款集成多协议、用于USB端口的快充协议芯片,支持目前市面上多种主流快充协议,可为适配器、车充等单向输出应用提供完整的解决方案。
IP2736U具有多项协议的集成,包括 USB Power Delivery (2.0/3.1)、Type-C协议 (Source)、PD2.0/PD3.1/PPS/EPR 28V 协议,以及对 E-Marker 线缆的识别和支持。此外,IP2736U还支持 QC5/QC4+/QC3+/QC3.0/Qc2.0 协议和 Class B 电压等级,有效提高充电安全性。
在输出快充方面,IP2736U集成了 FCP/SCP、AFC、SFCP、MTK PE+ 2.0/1.1 输出快充协议,其中 PE+ 2.0 支持 5~20V (0.5V/step),PE+ 1.1 支持 5V、7V、9V、12V。同时IP2736U获得UFCS 融合快充协议,认证证书编号:0302247161585R0M-UFCS00009。最后,该设备兼容 BC1.2、Apple 和 SAMSUNG 手机快充功能。
英集芯IP2736U采用QFN24封装,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸从而降低BOM成本,适用于移动电源、适配器、车充等单向输出应用。
英集芯IP2738U
英集芯IP2738U是一款适用于多个USB端口的快充协议控制芯片,支持双口18-140W快充应用,具备独立的反馈控制,具备独立的USB PD控制,IP2738U为IP2738的升级款,在IP2738的基础上增添了UFCS通用快充协议。
英集芯IP2738U集成了双口USB PD3.1与市面上主流的快充协议,集成了双口Type-C与对E-Marker线缆的识别和支持,通过了UFCS融合快充认证,并向下兼容BC1.2、APPLE、SAMSUNG等手机快充。
在IP2738U的内部集成了双路独立可编程的电压、电流环路控制与双路低端电流检测,支持线损补偿功能。IP2738U支持多种电压调整方式,可双路独立控制PWM controller feedback、支持双路独立驱动控制光耦与I2C接口控制。其集成4路独立NMOS驱动与2路独立NMOS压差检测,内置自动控制泄放功能与支持待机低功耗模式。同时IP2738U具备双路独立输出过流、过压、短路保护与最多4路NTC过温保护,内置NTC开路检测,支持双组DP/DM/CC1/CC2过压保护且均支持20V高耐压,最大程度保护设备的安全。
IP2738U可以根据不同的使用需求与场景进行灵活定制,并支持在线升级,可在3V~25V的电压下稳定的进行工作,采用QFN32进行封装,可广泛应用在多口充电适配器、移动电源、车充等单向输出应用中。
英集芯IP2756
英集芯IP2756是一款集成多协议用于USB端口的快充协议芯片,其内部集成USB PD3.1等市面主流快充协议,通过了UFCS融合快充认证,支持Type-C协议、对E-Marker线缆的识别与支持与class B的电压等级,并向下兼容BC1.2、APPLE、SAMSUNG等手机快充。
英集芯IP2756内部集成最少步进为10mV的可编程电压环路控制与最小步进为12.5mA的可编程电流环路控制,并集成低端电流检测与支持线损补偿功能。支持驱动控制光耦与I2C接口控制。电源内集成NMOS驱动与压差检测,内置自动控制泄放功能,支持待机低功耗模式。IP2756具有输出过流过压、短路保护等多种保护机制,支持2路NTC过温保护,内置NTC开路检测与DP/DM/CC1/CC2过压保护,同时提供了更高的耐压等级,支持 EPR 28V~36V精简外围的设计,通过扩展可以支持EPR48V并提供更大的存储空间。在多协议应用上,客户不用再做协议的取舍,能够提供更高的ESD防护能力,有效提升产品可靠性,支持更大的电流范围。
英集芯IP2756采用QFN24进行封装,具有高度集成与各种丰富的功能,在应用时仅需少量的外部器件即可实现全部的功能,有效减少整体方案尺寸,大大降低BOM成本,可广泛应用在充电适配器、移动电源、车载充电器以及带PD输出功能系统应用中。
Ismartware智融
智融SW2335H
智融科技 SW2335H 是一款高集成度的快充协议控制器。SW2335H 内嵌 ARM Cortex-M0 内核,最高工作频率 40MHz,支持 I2C、UART、GPIO 等通用外设接口。
SW2335H 集成 Type-C 接口逻辑和 PD3.1 PHY,支持 PD3.1、BC1.2、UFCS 以及多种主流的 DPDM 快充协议。
SW2335H 支持 3.3~32V 调压控制,集成 CV 和 CC 环路,芯片内部集成输入欠压/低电保护、输入/输出过流保护、输入/输出过压保护、输出欠压保护、芯片过温保护、VCONN 过流保护、DP/DM/CC 过压保护、DP/DM 弱短路保护等保护功能。 SW2335H 采用 QFN-20(4x4mm) 封装。
智融SW2505H
SW2505H 是一款集成PD3.1、QC、UFCS等全协议支持的低功耗控制器芯片,通过了USB PD3.1 EPR认证,支持DRP模式,内嵌MCU,拥有16路GPIO,C口支持在线升级,支持在线仿真调试,支持光耦/FB控制/I2C支持主从模式。
SW2505H内部集成了高效的40MHz Cortex-M0处理器、大容量Flash和SRAM存储、多种通信接口(I2C、UART)以及GPIO和GPADC支持,具备低功耗设计,支持3.3~32V调压控制以及0.3~12A输出限流控制,具有多种反馈控制方式以及母线电压检测,内部集成CV、CC环路和VIN、VBUS快速放电以及NMOS驱动电路,为系统提供高度稳定和可靠的电源管理。
SW2505H支持DPDM双向快充协议,允许充电器与设备之间进行双向通信、共享信息,支持BC1.2、PD3.1 DFP/UFP、DRP等规范以及集成Type-C接口逻辑,支持多种快充协议以及私有协议定制功能,支持死电池激活以及低功耗检测模式,可智能协调最佳充电参数,满足不同设备的需求,提供高效充电和数据传输。
智融SW3566H
芯片内部集成了高效率同步降压转换器,支持20V7A和28V5A输出,支持PD3.1/QC/SCP/UFCS等快充协议,支持快充协议定制,最大支持140W输出功率。
SW3566集成了CC/CV模式,双口管理逻辑和母线电压检测,搭配对应的降压开关管和VBUS开关管即可实现双口降压输出。芯片内置的降压转换器工作频率有125KH、180KH、333KH、500KH,支持PWM和PFM工作模式。输出电流,线损补偿等保护阈值均可通过MCU进行设定,内置的ADC可实现输入输出电压,输出电流,芯片温度等9个通道的数据采样,支持外接MCU进行参数显示。
SW3566支持36V输入电压,最高输出电流7A,芯片内置软启动,输入过压/欠压保护,输出过压/欠压保护,输出过流/短路保护,DP/DM/CC过压保护,芯片过温保护和外接NTC热敏电阻保护,以及限功率保护。芯片采用QFN4*4-32封装。
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JADARD天德钰
天德钰JD6628
天德钰 JD6628是一颗高集成度的协议芯片,支持PD3.1和PPS输出,支持3.3-28V输出电压,JD6628集成UFCS,华为SCP和华为FCP,高通QC2.0/3.0/3+快充。芯片内部集成双路放大器,分别用于恒压和恒流控制。JD6628集成100mW Vconn供电。
JD6628支持双路USB-C接口,具备VBUS放电和VCONN放电功能,芯片内置过压保护,欠压保护,过电流保护,短路保护,过热保护。JD6628采用TQFN4*4-32L和TQFN5*5-40L封装,适用于快充充电器,车充等应用。
Leadtrend通嘉
通嘉LD6617
LD6617 是通嘉科技最新推出的一款高度集成的 USB PD 3.1 控制器,集成 32kbyte OTP 和 256+384bytes SRAM 的嵌入式8位MCU、11位模数转换器、阻塞 N-MOSFET 驱动器、并联稳压器、电压/电流监视器和控制器,外围精简。
通嘉 LD6617 具有 3.3V~45V 的宽工作电压,可以支持 USB PD 3.1 SPR 和 EPR 28V/36V 协议规范,以及如 QC3.0、FCP、AFC 等其他专有协议。可应用在适配器、墙充、车充等PD充电产品中。
通嘉 LD6617 支持通过 E-mark 电缆的 VCONN 电源控制,支持 CC/CV 控制、电容快速放电、可编程电缆补偿、PFC开关控制等多种功能,具备可编程 OVP、UVP、OCP、SCP、OTP 等多重保护措施。
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Legendary乐得瑞
乐得瑞LDR6020
乐得瑞LDR6020是带有3组6路DRP USB-C及PD通信协议处理模块和USB2.0 Device模块的16位RISC MCU,拥有USB PD3.1通信功能,具有262字节非折叠PD3.1长数据包通信能力,并且可以通过CC,UART,I2C,USB2.0四种模式进行固件在线升级。
LDR6020采用QFN-32 4*4封装,拥有13路ADC,28 位双向 I/O 口,1 位输入口,2 路 PWM,可以做定制化功能设计,并且未来还会开放嵌入式云IDE开发系统。
LDR6020的应用场景非常广泛,比如Type-C多功能转接器,Type-C显示器,Type-C移动电源等等,并且芯片内置I2C Slave通信控制单元,UART通信控制单元,可以与其他主控芯片进行通讯协商。
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乐得瑞LDR6020P
LDR6020P是基于SIP技术,内置3组6路DRP USB-C及PD通信协议处理模块,两路20V VBUS控制MOS,内阻15毫欧(VGS>10V)~22毫欧(VGS>5V),16位RISC MCU的电源管理芯片(PMU),使得外围更加简洁,电路设计更加方便。
图3 LDR6020P规格书截图
从规格书可以看出,LDR6020P,内置了LDO和两颗20V耐压的PMOS,单颗MOS的实际工作电流可以达到5A。在两颗作为串联使用时,考虑到温升问题,建议限制在3A。
LDR6020P采用QFN-48 5*5封装,芯片集成电源管理,内置5V LDO输出,最大可往外供30mA。
LDR6020P芯片自带USB 2.0 Billboard,内置32MHz和32KHz振荡器,内置48M USB2.0高精度振荡器,全面支持标准所规定DFP,UFP,try.SRC,try.SNK四种设备角色。
在双口便携显示器的应用中,LDR6020P简化了电路设计,不再需要外挂多颗MOS,因为芯片已经内置了两路耐20V的Vbus控制MOS,所以Vbus的电源管理都直接由芯片控制,不仅节约了电路板空间,还省了不少成本。
MERCHIP水芯电子
水芯M12269
M12269作为MERCHIP水芯电子快充充放电平台中的一款明星芯片,是面向多串电芯大功率移动电源和储能应用的专用SOC。
M12269集成了同步升降压电压变换器、驱动模块、电池充放电管理模块、显示模块、电量计算模块,提供单C口最大140W输入/输出功率,支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2DCP等主流快充协议,并提供输入/输出的过压/欠压、电池过压/欠压、NTC高低温、放电过流、短路保护等完备的保护功能。配合极简的外围电路,即可组成140W多口移动电源。
M12269支持高效充放电管理,自动匹配最优充电模式:高效Buck-Boost转换器(开关频率:最大1MHz); 最大输入/输出功率140W,最高充放电效率98%;支持3~8电芯串数以及宽的串电芯规格(4.2V/4.25V/4.3V/4.4V/4.45V);支持充电电流自适应和放电电压:3.3-28V,最大充电和放电电流均为5A;放电电压精度10mV,充电电流精度5mA;支持ABCL口的各种组合,支持双路C口以及支持线损补偿功能。
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On-Bright昂宝
昂宝OB2621
昂宝电子近日宣布,新推出集成输出开关管的USB PD3.1协议芯片OB2621,并支持PPS,兼容QC/FCP/AFC等常用快充协议及苹果充电识别,为旺盛的PD旅行充电器市场提供了又一款高集成度,高品质,且极具成本优势的芯片方案。
OB2621支持3.3-21V宽输出电压范围,内置集成了10mR输出开关管,支持最大3A输出电流,采用ESOP8封装辅助散热,可提供最大60W输出能力,同时内置电压反馈环路,极大程度简化PCB板端零件数量。
OB2621可搭配昂宝内置MOS的OB2632系列或内置GaN的OB2736系列原边PWM芯片,以及搭配最高支持28V输出的OB2009系列或最高支持12V输出的OB2013系列同步整流芯片,搭建功率开关管全集成的PD旅行充电器整套解决方案,相关样品及设计套件已发布,详情请洽昂宝当地销售人员及代理商。
昂宝OB2623
昂宝OB2623,支持PD3.1快充,支持28V输出电压和140W输出功率。芯片内置MCU,支持协议定制。
芯片内部集成VBUS控制和Vconn供电,芯片内部集成CV/CC环路和电压电流DAC,支持10mV和10mA精度的电压电流调节,芯片内部集成完善的保护功能,采用QFN16封装。
RICHTEK立锜
立锜RT7209
立锜RT7209是一款高度集成的可编程USB PD控制器,支持USB PD3.1 SPR和EPR 48V规范,并通过了USB-IF PD3.1认证,认证TID:11022,支持3V至55V的工作电压,内置MCU,具有16kB的OTP-ROM和2kB的SRAM,内置反馈补偿机制,不仅减少了外部元件,还增强了瞬态响应。
RT7209支持PD3.1、PPS、UFCS等多种快充协议,还允许客户根据特定需求定制私有协议。该芯片内置了分流稳压器,使其在提供恒定电压或恒定电流输出时具有更高的稳定性和可靠性。同时,内置的反馈补偿机制确保了整个系统的稳定性,同时通过可编程线缆补偿功能,用户可以针对线损进行精确调整,优化充电效率。
RT7209还具备VIN引脚检测功能,能够监测输入电压的状态,并据此作出相应的控制决策,从而保障设备的稳定运行。BLD引脚可用于快速放电输出电容,有助于缩短充电周期,提高充电速率。而USBP引脚则提供了直接驱动外部阻断N-MOSFET的能力,进一步增强了系统的控制能力和安全性。
ST意法半导体
意法半导体EVLONE140W
EVLONE140W是第一个根据USB-PD 3.1 EPR标准参考设计认证。它支持宽的输入电压范围,并支持SPR 4个档位输出,一个EPR 28V 140W输出。
以上是140W USB-PD3.1设计的Demo图和相关参数信息,支持USB-PD3.1的5V、9V、15V、20V、28V的输出电压和最大5A的电流输出。EVLONE140W使用一体式数字控制方案和MasterGAN实现了更高的效率和更高的功率密度。EVLONE140W的体积仅为85x55x23.5mm,高的开关频率实现了>25W/inch高功率密度,在90Vac、115Vac、230Vac满载测试下,均实现了超过93%的电源转化效率,其中在230Vac满载测试中,转化效率达到94.4%,满足CoC Tier 2和DOE Level 6要求。
以上是EVLONE140W的典型电路应用图。该板基于ST-ONEHP数字控制器,配套L6563S(PFC控制器)和MasterGaN1(600V半桥GaN芯片)打造而成的140W USB-PD3.1解决方案,此方案具有超过25w/inch3的功率密度。
TMI拓尔微
拓尔微IM2413
拓尔微IM2413是一颗支持PD3.1 140W的双口独立快充全协议兼容的快充协议芯片,USB-C接口支持 PPS、PD3.1、PD2.0、QC4.0+/QC4/QC3.0/QC2.0、SCP、FCP、Super charging-V、AFC、PE、Apple2.4A、BC1.2等快充协议,Type-A接口支持 BC1.2、Apple2.4A、QC2.0/QC3.0、SCP、FCP、AFC、Super charging-V等快充协议,支持的快充协议基本上涵盖了市面上的所有主流品牌机型,同时内置A/C独立环路控制,支持双路同插时独立快充功能,让充电体验更加优秀。
IM2413支持3-30V的输入电压,支持实时动态智能功率分配,通过实时监测连接设备的功率需求和充电状态,系统可以动态地调整功率分配,以最大程度地提高充电效率并延长使用寿命。同时IM2413内置FB直驱电路,非常适用于支持多口同时快充的旅充和车充应用。并且配合拓尔微DC/DC和软件控制可节省外围,进一步优化方案成本。
IM2413内置MCU&Flash,可重复擦写程序,支持程序在线升级;同时IM2413内置放电电路和一个开关NMOS驱动电路,支持客户灵活定制PDO。同时IM2413通过整合BMC PHY、Type-C检测、电压和电流监视器、输出泄漏电路以及系统ESD设计,成功地减少了对外部组件的依赖,从而降低了整体的BOM成本。
IM2413还提供全面的保护功能,如过压保护(OVP)、欠压保护(UVP)、过温保护(OTP)、过流保护(OCP)等,CC/VBUS耐压高达30V,无需外部增加TVS管保护,在应用中不易失效更加可靠,让用户使用更安心,同时IM2413采用QFN24 4x4 封装,适用于USB Type-C 适配器、车载充电器、壁挂充电器、移动电源等领域。
VIA Labs 威锋电子
威锋VL605
VL605是一款专为USB-C影音转接器和多功能扩充底座优化的单芯片解决方案。它整合了两口的USB-C PD 3.1控制器,在启用EPR时可支持高达240W的charge-through充电,这意味着用户在享受高清视频输出的同时,还能为连接的设备提供快充。
VL605还能够将DisplayPort信号转换为最高8K60Hz或4K240Hz的HDMI 2.1信号输出,这在当前市场上是极为罕见的。它不仅支持HDR,还兼容DisplayPort规范的Adaptive Sync(自适应同步),并支持AMD的FreeSync技术,将其转换为HDMI 2.1的VRR。这使得采用VL605的产品能够显著提升游戏体验,提供更高质量和更流畅的画面。
随着HDMI 2.1的普及,VL605的推出恰逢其时。HDMI 2.1相较于HDMI 2.0,带宽从18Gbps提升至48Gbps,能够处理更高的4K刷新率影像,如4K120Hz、4K144Hz,甚至在使用DSC的情况下可达到240Hz。VL605的内建DisplayPort接收端口支持HBR3数据传输速率,在4信道模式下可达到32.4Gbps,而HDMI发射端支持FRL和TMDS模式,峰值带宽分别为48Gbps和18Gbps。
VL605采用QFN 68封装(8x8x0.85mm)。此外,VL605还内建了DSC译码器,支持最新DisplayPort 2.1规范里的自主模式(Autonomous Mode)和源端控制模式(Source-controlled Mode),赋予信号源端更多的控制能力。在安全性方面,VL605通过内建的ECDSA验证来执行安全的固件更新,有效避免了恶意固件代码攻击的风险。
威锋电子产品部处长张惠能对VL605的可塑性给予了高度评价。他指出:“DisplayPort和HDMI作为目前业界主流的音视频规范,现在与USB Type-C规格紧密结合,配合威锋电子多样化的USB Hub控制芯片,VL605能够创造多种具备USB PD charge-through功能的USB-C多功能扩展底座应用。随着苹果、高通和联发科新一代手机芯片开始提供硬件光线追踪功能,三A级游戏大作也开始移植到手机平台上,VL605的产品需求前景很被看好。搭配VL605的双口USB PD控制器和HDMI 2.1输出功能,让手机不仅能够作为掌上型游戏机使用,还能轻松将其转变为家用游戏机,在投影到4K/8K大屏幕电视时,可同时为手机充电,提供崭新的游戏体验。”
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威锋VL108
威锋VL108是一款高度集成的单芯片DisplayPort Alt模式和PD 3.1控制器芯片,专为USB-C设备设计,可用于支持带有充电功能的USB-C多功能拓展坞。VL108内置了USB-C充电UFP,可通过DP Alt模式或USB4 DP隧道方式执行视频输出功能,同时在检测到外部电源后为连接的PD主机提供充电。VL108提供两组UFP CC引脚对,可选择用于总线供电或自供电应用。它还集成了两个USB-C DRP DFP,可以连接到USB-C电源适配器以为PD主机充电,也可以连接到USB-C设备以进行数据传输。
UFP和两个DFP均支持最新的PD3.1 EPR规范,可支持48V 5A(240W)的功率输出。此外,两个DRP DFP还集成了D+/D-充电ePHY,支持使用D+/D-进行协议握手,然后转换为PD协议以通过UFP输出电源。无论是哪个DFP端口,都可以按照先插入先服务的原则为主机充电。
VL108的设备策略管理器能够协商DFP和UFP之间的电源规则,从而启用电源充电。它还支持在电池电量耗尽模式下为主机充电以及快速角色切换。此外,VL108还具备USB Billboard设备功能,以满足“VESA DP Alt模式在USB Type-C上”的规范。它还支持智能自动待机功能,当连接接口处于空闲状态时,会自动进入深度省电模式,非常适用于智能手机配件。
VL108内置了RC振荡器、线性电压调节器、Vbus电压和电流检测器,可以通过Vbus电源稳定工作,并监测异常电源行为。此外,它提供多达17个GPIO引脚,用于特定应用。SPI接口可支持外部SPI闪存,或与VLI Hub控制器共享SPI闪存进行固件升级。固件更新可以通过USB Billboard或I2C从属接口进行。VL108提供两种封装型号可供选择:QFN 60L(7x7x0.85 mm),支持两个DRP DFP,以及QFN 48L(6x6x0.85 mm),支持一个DRP DFP。
威锋VL107
VL107支持显示端口alt模式和USB PD3.1控制,通过了PD3.1认证,TID:10461。并具备有Secure FW Update Console,Apple可自Apple程序中更新这款转换器的固件程序。
威锋VL109
VL109是一款来自VIA Labs的高度集成的3端口USB PD 3.1控制器,专为USB-C多功能扩展坞设计。它支持视频输出和设备充电,符合最新的USB PD3.1 EPR规范,能够处理高达240W的功率。VL109内置多种安全保护功能,并支持智能自动待机模式,适用于智能手机和移动配件等领域。
充电头网总结
随着电子设备对功率需求的不断增加,一个能够提供更高功率的统一充电解决方案变得越来越重要。USB PD3.1不仅有助于简化用户的充电需求,还可以促进便携设备的发展,特别是对于那些需要大量电力的高性能设备。例如,对于高端笔记本电脑,支持USB PD3.1可以减少对传统交流适配器的依赖,一个充电器即可为其供电,大大增强了出行的便捷性。
在USB PD3.1快充技术发布后,越来越多的厂商开始布局,产品各具特色,涵盖了LLC同步整流、同步降压、协议、E-Marker等不同的应用,为用户提供了更丰富的选择。消费者能够根据自己的需求和偏好,轻松地找到适合的USB PD3.1快充解决方案。同时,这个良性的市场竞争也在推动着技术的不断进步和创新,为用户带来了更高效、更便捷的充电体验。
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