芯茂微推出45W USB PD快充充电器参考设计,支持PPS协议
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10月19日,芯茂微电子在环球资源2019年(秋季)USB PD & Type-C产业峰会上发布了旗下首颗USB PD3.0认证芯片LP5828,并基于自身在AC-DC电源领域17年的研发经验,开发了一些列的USB PD快充充电器解决方案。
此前,充电头网就为大家分享了内置芯茂微全套控制器的30W USB PD快充充电器参考设计。近期芯茂微针对中高功率段,继续推出一款45W USB PD快充充电器参考设计。
该参考设计为单口输出设计,正面配大块金属散热片;输入端设有滤波电解电容、整流桥、共模电感、安规电容等器件,输出为两颗固态电容滤波,USB-C接口使用小块协议小板焊接。
整体尺寸与苹果30W USB PD快充充电器体积相当。
从ChargerLAB POWER-Z KT001读取到的PDO报文可知,该参考设计支持USB PD3.0 PPS快充协议,其中五个固定电压档位分别为5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A和20V/2.25A;PPS电压档位为3.3-11V/3A。
除了USB PD3.0 PPS快充协议之外,芯茂微该参考设计还支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、USB DCP、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP等多种常见的充电协议。
该参设计可以对苹果Macbook Pro实现USB PD快充,充电电压20.3V,电流2.19A,充电功率可达到44.5W左右。
此外,对苹果最新的机型iPhone 11 Pro Max同样也可以快充,充电电压9.19V,电流2.11A,充电功率约为19.4W。
充电头网了解到,该参考设计采用PWM主控芯片LP8773H+次级同步整流芯片LP10R100N实现AC-DC转化,并搭配协会PD3.0认证协议芯片LP5828进行USB-C接口的输出控制。整套参考设计的电路看起来非常精简。
其中初级主控芯片LP8773H是芯茂微电子自研的第二代高性能准谐振PWM隔离反激控制器,内置专有的准谐振技术以及高可靠的保护功能。其“数字抗抖动”技术可以根据加载自动选择和锁定波谷,并实现无音频噪声操作。此外,“数字抖频”功能也让LP8773H的EMI性能比传统的QR更优秀。
芯茂微LP8773H具有多模式控制方式。满载时,根据输入电压不同,芯片工作于 CCM 模式或 QR 模式。当负载减轻,芯片进入“数字频率监控”模式来提高功率转换效率。当输出功率非常小时,芯片进入突发模式,可以达到 75mW以下的待机功耗。
同时LP8773H集成多种保护功能,包括欠压保护、VCC过压保护、输出过压保护、逐周期电流限、管脚浮空保护、过载保护、输入电压断电保护、软启动、VCC钳位、Gate 钳位等;并且这些保护功能都可以自适应恢复。
次级同步整流芯片LP10R100N为芯茂微电子的高性能的开关电源100V同步整流系列产品,兼容多种开关电源控制系统,支持DCM和CCM多种工作模式。
芯茂微LP10R100N采用专利的整流管开通判定技术,可以有效的避免因激磁振荡引起的驱动芯片误开通;同时具有极快的关断速度,可以大幅度降低在CCM工作条件下因关断延迟造成的效率损失。
值得一提的是,LP10R100N集成VCC供电技术,在不需要辅助绕组供电的情况下,保证芯片VCC不会欠压。
USB PD快充协议芯片LP5828是芯茂微最新发布的PD3.0产品,其采用32位高速MCU内核,支持Type-C、PD3.0、PPS、QC4.0、QC3.0、QC2.0、FCP、SCP、AFC、PE+等多种快充协议,兼容性优良;并具有高集成度、高精度、外围器件简洁等特点。目前已经通过了USB-IF协会的PD3.0认证,TID号2156。
芯茂微LP5828采用TSSOP-16L封装,结构简单,脚位间距大,便于贴片生产。值得一提的是,该芯片还支持可多次擦写和在线升级,即使已经应用在成品中,同样支持在线协议程序设定烧录及更新,避免配件产品上市后因电子设备程序升级而出现不兼容的情况。可应用于USB PD快充充电器、USB PD快充车充等单向快充输出领域。
充电头网进一步了解到,芯茂微LP5828内置了Charge Pump,输出VBUS开关可支持N-MOSFET,节省系统成本;具有恒压(CV)、恒流(CC)环路控制功能,保证输出电压电流稳定;VOUT支持3V~20V电压输出,并自带过压、过流、欠压等保护功能。
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