电子发烧友网报道(文/李诚)近日,国内手机厂商在MWC 2022上花式秀肌肉,OPPO展示了最新的240W快充技术,将快充功率直接拉满,刷新业界纪录。realme推出了可实现商用的150W快充技术,并表示该技术将会在realme GT Neo3机型中实现首发。小编看到这里再看看手中只支持20W快充的手机,突然就觉得不香了,国外某些厂商就不能学着点吗?
上述讲的快充技术均是基于手机厂商的私有协议实现的,下面我们来聊聊最大支持240W输出的PD 3.1公有快充协议,PD协议是目前在手机领域普及率较高的一种快充协议,谷歌在此前发布的PPS规范中也明确表示,凡是Android7.0以上支持快充的手机都必须支持PD快充协议,如小米、三星、华为等一线品牌的手机均支持PD快充协议,就连一直特立独行的苹果采用的也是PD协议。
既然PD协议在业内盛行,PD 3.1的标准也已经推出,那么目前已经有哪些厂商推出了支持PD 3.1快充的协议芯片呢?不妨我们来一起了解一下。
南芯A+C双口PD 3.1快充协议控制芯片
今年年初,国内芯片厂商南芯推出了全新一代的PD 3.1快充解决方案SC2021A,该方案支持多口快充的应用,在单芯片下支持A+C口的多口输出,可满足市面上绝大多数设备的使用需求。
SC2021A是一颗集成了32位高性能MCU内核的快充协议控制器,内置了2.5KB的RAM和32KB的ROM,可通过程序烧录的方式满足快充私有协议的加密需求。据悉该芯片共有一个CC和两个DP/DM快充接口,可同时满足PD3.1、PPS、FC, FCP, AFC, SCP, VOOC, super VOOC等多种快充协议,并于去年10月通过了GEL的PD 3.1合格性测试。
南芯为提升该芯片在实际应用中设计布局的灵活性,以及简化外围电路的使用,在芯片内部集成了USB PD 基带 PHY、Type-C 检测、双 DPDM PHY、VBUS 放电路径、VCONN 电源、可编程反馈补偿、电压和电流检测、10-bit ADC、双 10- bit DACs、NMOS 栅极驱动器、I2C 接口和保护电路等。并且丰富的电源控制接口,不仅能通过光电耦合器实现在充电过程中电流电压的控制,还能在DC/DC应用中实现反馈控制。在芯片的开发过程中,南芯也意识到了功耗的问题,为其设计了低功耗模式,在该模式下,静态电流可低至10μA。
目前,南芯的SC2021A已经在快充终端厂商倍思的65W氮化镓快充设备中得到商用。
芯海科技通用型PD 3.1快充协议控制芯片
在快充协议控制芯片中,芯海科技在此前也推出了两款可满足PD 3.1应用需求的芯片,分别为CSU3AF10和CPW3301。
CSU3AF10是一款通用型的快充协议控制芯片,片上集成2路独立的Type-c、1路PD和4路DP/DM快充协议接口,可兼容市面上的多种快充协议。同时CSU3AF10采用的是MCU的设计架构,内置了一颗8位,主频峰值最高可达24MHz的MCU,以及32K×16 位程序存储器 FLASH和2KB的数据存储器,可以通过软件撰写提供高便利性以及高调适性,来符合变化快速的快充市场。MCU 在工作状态下,工作电压为3.3V,工作电流为3.5mA,在休眠模式下静态电流小于10μA,即使是整个Type-c模块的休眠功耗也仅有50μA,具有低功耗的特性。
在时钟控制部分,为保证快充在工作过程中工作频率的稳定性,芯海科技在芯片内部集成了一个24MHz振荡器和一个10KHz振荡器,其精度分别为±1%和±10%,同时还支持外接一个最高频率为24MHz的晶振。在外设部分,该芯片预留了23个双向I/O口,2个8位定时器和2个12位定时器,以及12位的ADC差分检测接口和UART接口。NTC功能可以通过占用一个I/O口完成温度测量。不过这款芯片并没有内置开关管的驱动器,在电路开发过程中需要外置独立的驱动器用以驱动开关管,与内置驱动的其他芯片相比,这款芯片使用起来可能会比较麻烦。
结语
PD协议输出功率的提升,将受众面由手机、平板开始向智能家居、笔记本、显示器、电动单车等应用层面覆盖。应用场景的拓宽,也促进了市场需求的增长,并带动产业链上下游的发展,功率器件、协议芯片、主控芯片厂商也将会受益其中。目前市面上可满足PD 3.1标准应用的芯片还相对较少,相信在市场需求的刺激下,将会有更多的PD 3.1解决方案被推出,为终端厂商提供一个选择的空间。
原文标题:国产PD 3.1快充协议控制芯片
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审核编辑:汤梓红
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