电子工程专辑
UBM China

TYPE-C移动电源设计需要专用芯片吗?

上网日期: 2016年06月03日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友

关键字:TYPE-C专用芯片? 移动电源设计? TYPE-C移动电源?

摘要:自从苹果(Apple)最新款笔记本电脑 MacBook 改搭 USB Type-C 界面,并将原有的 Thunderbolt 界面踢除后,USB Type-C 顿时成为大众目光焦点,让许多原本根本不甚在意自己的手机、平板、电脑连接埠设计的消费者,也不得不去认识这个未来会改变你我传输影音资料、充电方式的全新接口──“USB Type-C”。

在最新的USB 3.1标准下,计算机不再是独占众多数据线的其中一端的中心,而有可能成为由一条两端都是Type-C接口的数据线相连接的一个数据节点;甚至有可能,在以后的数据传递中,手机和平板等其他设备之间通过Type-C互相连接,留下那曾经是数据中心的计算机无人问津。

TYPE-C移动电源设计需要专用芯片吗?《电子工程专辑》

现有的传统移动电源都是基于TYPE-A口设计的移动电源。随着TYPE-C设备的日益普及(如魅族PRO5,小米5,微软Win10手机等)。现有的移动电源无论是功率还是接口的兼容都将很难满足这些设备的需求。在未来的几年,TYPE-C接口的移动电源必将出现指数倍的增长。但是稍微了解过TYPE-C协议的人都知道想从A口移动电源设计切换到C口移动电源设计可不是那么容易的一件事情。因为A口只有四个引脚,而C口有24个,光引脚数量已经是A口的6倍!以往我们一般都会把Micro头作为充电入口,把A口做为放电出口,所以只要把电压往VBUS上一放就实现了充放电的功能。而到了现在的C口,由于充电和放电都是同一个接口,并且需要自动识别正反插,想放电或者充电就没有那么简单了。如果对协议不了解,甚至会带来灾难性的设计问题。如国内某手机厂商为了节省成本,便出了USB2.0转TYPE-C的数据线。这种线理论上只允许通过500mA的电流,结果由于对协议不了解,用了一个大电流的Rp电阻,最后出了问题。

通过查看TYPE-C1.1协议,我们可以了解到,要设计C口的移动电源方案,系统需要通过CC1和CC2两个引脚进行正反面识别,并且需要检测Rp和Rd的存在进而确立自身所扮演的角色,如果识别到对方是Rd电阻,那么可以确认自身是DFP角色,也就是放电方,如果识别到对方是Rp,那么可以确认自身是充电方,通过进一步检测Rp的大小,还可以知道对方的供电能力,进而确定自身充电电流的大小。而以上所有的这一切工作都是与我们以前A口的移动电源设计完全不一样的。说白了,以上的一系列工作相当于是对TYPE-C口的识别工作。而现有的TYPE-C接口识别方法,大多都是采用专用的CC逻辑芯片进行管理,而CC逻辑芯片是一种专用芯片,成本较高,导致了生产成本的增加,而且具有双向功能的识别芯片市面上也并不多。说到这里,也许很多人都会问到:TYPE-C移动电源设计真的需要专用的芯片吗?用普通的MCU能不能实现?是的,其实普通MCU也能做到!针对这种情况,芯海科技(股份)有限公司推出CSU8RP3218+CSU3117B高性能移动电源方案,配有A,B,C三口,可以满足市面上绝大部分的USB 接口的电子设备。

TYPE-C移动电源设计需要专用芯片吗?《电子工程专辑》
图1:芯海TYPE-C移动电源DEMO板

一、方案概述

系统方案采用芯海科技自主研发芯片CSU8RP3218作为移动电源主控芯片,CSU8RP3117B和简单的外围电路作为TYPE-C1.1协议识别芯片。放电电流最大支持到3A,最高15.6W大功率输出。充电最大电流可以支持到3A,具有对适配器自适应功能。充电过程分涓流预充电,恒流快充电和恒压充电三个过程。电池电量采用188数码管指示,再结合芯海电池库仑计算法,不论什么类型电池,无需放电曲线,都可精准的显示电池电量,方便用户随时准确的掌握移动电源电池电量情况。该方案性能稳定主要针对品牌客户和高端市场,方案已通过EMI认证,且已导入行业龙头量产!

二、系统方框图

TYPE-C移动电源设计需要专用芯片吗?《电子工程专辑》

图2:DEMO板进行5.2V/3A放电《电子工程专辑》
图2:DEMO板进行5.2V/3A放电

图3:DEMO板对MacBook进行5.2V/2.4A放电《电子工程专辑》
图3:DEMO板对MacBook进行5.2V/2.4A放电

三、方案特点

●性能稳定

· 能通过EMI认证

· 性能稳定,已导入行业龙头量产

●兼容TYPE-C1.1协议

· 输出5V/3A

· 输入5V/3A

●兼容BC1.2协议

●电池电量采用库仑计准确显示电量

●效率高,纹波小

· 5V /2.4A放电效率高达88%@3.7V

· 5V /2.4A放电纹波小于100mV(满足国标要求)

●外围电路简单

· 芯片大电流口直接驱动数码管显示

· 芯片可直接驱动3V/5V的LCD屏

· 芯片内置下拉、限流电阻

· 多个I/O 输出电流可配置

· 大电流PWM直接驱动MOS管升压

●功能齐全

· 自动负载检测功能

· 适配器自适应功能

· 短路保护功能

· 过流保护功能

· 经验证可以给MacBook,魅族Pro5,微软Win10手机,乐视等TYPE设备充电

●功能变化灵活

· 软件开发产品升级方便快速

《电子工程专辑》
关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。







我来评论 - TYPE-C移动电源设计需要专用芯片吗?
评论:
*? 您还能输入[0]字
分享到: 新浪微博 qq空间
验证码:
????????????????
?

关注电子工程专辑微信
扫描以下二维码或添加微信号“eet-china”

访问电子工程专辑手机网站
随时把握电子产业动态,请扫描以下二维码

?

5G网络在提供1Gbps至10Gbps吞吐量方面具有很好的前途, 并且功耗要求比今天的网络和手机都要低,同时还能为关键应用提供严格的延时性能。本期封面故事将会与您分享5G的关键技术发展,以及在4G网络上有怎样的进步。

?
?
有问题请反馈
推荐到论坛,赢取4积分X