近年來,USB-C PD充電應用已日漸普及, 各家公司對自己產品都有一套程式。因此,可重複燒錄的協議IC就變得很有彈性,隨時根據不同的產品需求,而進行更改,縮短開發時程。另外,消費性電子產品眾多,如何共用同一個充電器,也相對重要,外出時,只要攜帶一隻充電器出門就可以滿足手機、平板、筆電的使用,對消費者來說,是一大福音。為此,高集成,可重複燒錄的USB-C電源就相對顯得重要。通嘉科技借著多年在電源IC設計上的經驗,開發出許多相對應的產品,可重複燒錄的協定IC,支援 PD/PPS/QC4+等協定,加上提高效率的同步整流IC,提出整個高集成的電源配置。圖(一)

 

為了協助廠商快速開發出USB-C充電器,通嘉科技提供IC的選型表,廠商可依照不同輸出瓦數自由選擇一次側,同步整流控制器以及通過USB-IF 官方認證之PD3.0/PPS識別晶片作為USB-C充電器參考設計。

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表一中顯示,18W採用集成MOSFET 方案之一次側控制晶片及二次側同步整流晶片。簡單的設計,讓整個方案零件數不大於60顆,簡化PCB設計及降低PCB板打件生產成本。 其中一次側控制晶片LD9535C集成650V/1.4Ω MOSFET,當中PWM晶片支援QR/CCM mode雙模控制方式,超低啟動電流(3μA),待機能耗 < 65mW @230Vac,支持OVP, UVP,Vcc OVP,OTP 等多種保護方式,並且採用SOP-8小型化封裝。二次側同步整流晶片LD8926AX採用自供電設計,不需要另外增加輔助繞組來給IC供電,節省成本。同步整流MOS可以放在上下橋位置,用戶可以選擇適當的位置來得到最佳的EMI 效果。支援CCM 及DCM 操作模式,低工作電流(Ivcc<200μA),快速關斷,整個延遲<30nS。一樣採用SOP-8小型化封裝。圖2顯示其應用輔助線路。

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USB-C協定晶片支援OTP / MTP
 


表二中,通嘉科技推出的USB-C協定晶片,採用不同形式的封裝,能夠滿足客戶各種需求。協定IC支援PPS規格,電壓及電流採用專利控制線路設計,使調整規格可以精細到10mV/step、25mA/step。並提供可程式化的過電壓保護、過電流保護、低電壓保護及過溫度保護。

 

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圖3 是LD6620應用輔助線路,支援PD+PPS+QC4.0+QC3.0+QC2.0,是一款可用於USB-C系統,內嵌16Kbyte MTP,可客制化充電協定,支援輸出線材補償。

 

快速充電的興起


自從iPhone 8/iPhone X首次導入USB-C PD充電技術之後,在iPhone 8或後續機型上使用快速充電功能。您可以在30分鐘內,為iPhone充電多達50%電池電量,讓USB-C PD充電器的需求開始蓬勃發展,也讓手機大量導入PD標準逐漸大勢底定,吸引更多廠家相繼投入。快充今年會成為各產品的標配,會以18W~45W為主流(過往標準為10W),高階旗艦機已有業者推出45W直充方案。以上的介紹,希望能為讀者帶來幫助,加快有意投入USB-C PD 充電器市場的廠家開發速度。

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