小巧且高效,集成VBUS開關管協議晶片助力品牌向高效化邁進

2024-05-14     充電頭網

前言

VBUS在快充電路中是指USB接口供電針腳或電壓總線,VBUS攜帶著供電信號,並為連接的設備提供所需的電源。同時間哦VBUS還用於設備的檢測和識別。在USB插入或拔出時,VBUS的負載狀態會發生變化,從而觸發系統對設備進行檢測和響應。另外,一些USB-C線纜也會設計VBUS保護,以確保設備從USB接口獲得的電流、電壓不超過額定值,以保護設備和電源供應。

對於快充適配器來說,協議晶片往往會配合VBUS開關管應用,其工作原理就是通過協議晶片製冷,另其後的功率器件不停地「接通」和「關斷」,讓功率器件對輸入電壓進行脈衝調製,從而實現DCDC電壓變換和自動穩壓。但以往協議晶片與VBUS開關管分離設計的形式難以滿足現階段對快充設備小型化、高效化的需求,為此多家電源管理晶片原廠紛紛推出多款內置VBUS開關管的協議晶片,以滿足市場需求。

集成VBUS開關管協議晶片在快充設備中的應用

充電頭網整理以往的拆解案例時發現有來自綠聯、羅馬仕、極氪等品牌充電設備內置集成VBUS開關管的協議晶片。文中出現的四款協議晶片部分參數如圖所示,詳細信息小編將在下文為您介紹。

慧能泰HUSB351

慧能泰HUSB351是一顆專為小功率USB-C充電器設計的協議晶片,採用DFNFC-9L封裝。這款晶片通過了USB PD認證,TID:1962,支持Type-C 1.4和USB PD3.0規範,提供DFNFC-9L封裝。

晶片具備豐富的快充協議,支持恆壓恆流控制,內部集成VBUS開關管和電流取樣電阻,可以節約電路板空間,降低BOM成本。慧能泰HUSB351還具備包括過壓保護、欠壓保護、過流保護、過溫保護等在內的多重保護功能,外圍元件精簡。

應用案例

機樂堂25W快充充電器

機樂堂這款25W快充充電器採用直板機身設計,配有歐規固定插腳,支持寬電壓輸入。充電器具備單USB-C接口,支持PD和PPS快充,以及其他快充協議,具備5V和9V兩檔輸出電壓,滿足主流手機和平板電腦充電需求。

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慧能泰HUSB382

慧能泰HUSB382是一顆支持USB-C和USB-A口的協議晶片,晶片內部集成用於接口輸出控制的VBUS開關管,進一步簡化外圍元件。HUSB382支持5V,9V,12V FPDOS和兩個可編程的APDOS,HUSB382A支持5個FPDOS和兩個可編程的APDOS。

HUSB382支持Chip-Link技術,支持多晶片通信。晶片內部集成過壓保護,欠壓保護,欠壓閉鎖,過電流保護,快速過電流保護,CC和DPDM引腳過電壓保護和熱關斷保護,晶片提供QFN4*4-32L封裝,適合於快充充電器和車充應用。

應用案例

倍仕達20W 1A1C快充充電器AD26

倍仕達這款20W充電器採用固定歐規插腳,直板造型設計。充電器支持全球寬電壓輸入,輸出具備1A1C接口,USB-C接口支持20W PD快充,並且支持PPS快充,對蘋果和安卓手機都有很好的兼容性。另外USB-A口具備18W快充輸出,也能滿足老式手機的快充需求,整體來說比較實用。

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英集芯IP6566

英集芯IP6566是一款集成了雙USB-C口輸出的全集成SOC降壓晶片,支持20W快充輸出,支持USB-C和USB-A口應用。晶片內部集成VBUS開關管和電流取樣電阻,無需外置開關管和取樣電阻,即可實現單口快充,雙口5V輸出,且具備獨立的接口過電流保護。

晶片內部集成同步降壓轉換器,支持USB PD3.0快充,支持5V、9V、12V PD電壓輸出以及3-11V PPS快充,支持QC2.0/3.0,支持華為FCP/SCP快充協議,支持三星AFC快充,支持VOOC快充和SFCP快充。內置上管導阻30毫歐,下管導阻20毫歐,工作頻率固定105KHz。IP6566支持32V工作電壓,輸入耐壓40V,滿足USB PD快充多口降壓以及12V和24V車充應用。輸入欠壓保護8.2V,晶片內置輸入過壓、輸入欠壓、輸出過流/短路保護,支持過熱保護功能。數據引腳內置30V過壓保護,有效防止損壞的數據線造成成品損壞,提供QFN-28封裝。

應用案例

極氪1200W移動電源1200

極氪這款移動電源內置雙向逆變模塊,具備交流快充和交流輸出能力,實質上是一款戶外電源產品。極氪移動電源採用一體式外殼設計,採用長條方柱造型,在殼體兩側集成提手,便於移動。移動電源內置1058Wh鋰電池,支持1200W逆變輸出,峰值輸出功率為2400W。

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羅馬仕20000mAh 100W快充移動電源Sense6 Max

羅馬仕這款20000mAh移動電源具備2C2A接口,其中兩個USB-C接口均支持65W快充輸入和100W快充輸出。並採用188數碼管電量顯示,精準顯示電池百分比,對移動電源的剩餘電量了解更加直觀。側面還設有觸摸按鍵,使用體驗更好。

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雲矽半導體XPD767

雲矽半導體XPD767這款協議晶片已經通過了USB PD3.0認證,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等快充協議,支持USB Type-A 和 Type-C 雙口工作模式,內部集成 10mΩ VBUS 通路功率開關管,並且集成10mΩ電流檢測電阻,支持完善的保護功能,節省外圍元件數量,簡化電路,降低成本,具有TSSOP-20和QFN20封裝。

應用案例

機樂堂70W 2A2C快充車充

機樂堂70W車充機身採用亮面與磨砂搭配設計,風格圓潤。在車充頂部設有炫酷的RGB燈環,更加美觀。這款車充的最大特點便是配備多達四個USB接口,並且擁有不俗的70W總輸出,具有優秀的兼容性,可以同時給四台設備充電,滿足出行途中多台設備同時充電需求。

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綠聯130W 2C1A快充車充

綠聯這款130W車充配備2C1A三個接口,支持100W/20W PD快充以及22.5W華為低壓快充,從性能上看,是此前拆解的綠聯69W車充的升級版,不僅如此還加了LED燈圈,整體也更加精緻美觀,滿足媒體記者、旅遊愛好者的使用需求。

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充電頭網總結

其實充電頭網在近些年的持續拆解中,發現當今電源晶片市場的趨勢便是集成化、高效化,所以集成VBUS開關管協議晶片的應用也愈加廣泛。這些晶片助力各大品牌簡化了電路設計,同時在快充過輸出中提供精準的電壓和電流控制以及多協議支持,並降低走線帶來的寄生參數影響,從而為用戶提供更穩定、更安全的充電體驗。

文中提到的慧能泰HUSB351、HUSB382,英集芯IP6566以及雲矽半導體XPD767四款晶片在內置VBUS開關管的基礎上均支持多種快充協議,同時支持了多重安全保護功能,集成度高,能夠節約電路板空間,降低BOM成本,為廠商提供了更大的設計靈活性和成本優勢,並有效保障了設備和用戶的安全。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/9225192b487fa201e8c7baeb92decc6f.html