南芯推出双口快充协议芯片SC2021A

如今，USB PD快充已经非常普及，在生活中无处不在。主流的快充功率已经达到了65W，能够为笔记本和手机提供高速充电，并且氮化镓技术的加持，进一步缩小了充电器的体积，受到消费者的热烈欢迎。

通常情况下，我们都会有一些使用Micro-USB充电的设备，例如鼠标，耳机等等小功率的设备。这些设备不支持USB-C快充，却在生活中占据很重要的位置。南芯针对这一需求，推出了一款支持USB-C和USB-A接口的双口快充协议芯片SC2021A，能够同时满足双口快充，简化充电器设计。

充电头网拿到了一款南芯SC2021A协议芯片的参考设计，这款参考设计采用南芯SC8701同步升降压控制器搭配南芯SC2021A组成双路独立1A1C快充输出。丰富的功能，能够满足不同场景下的多种快充使用需求。

一、南芯SC2021A双口参考设计外观

南芯SC2021A双口参考设计采用1A1C双接口，采用同步升降压电路，支持宽范围输入电压，满足12到24V电压输入，适配快充和车充应用。

通过正面可以看到这款双口参考设计使用了两路独立的升降压电路，对应两个输出接口，可实现独立的快充输出。

南芯SC2021A双口参考设计使用两颗SC8701进行升降压，接收SC2021A的电压反馈信号，调节输出电压。

由于这款参考设计是设计为双路独立输出，背面我们看到了两颗SC2021A协议芯片，实际上SC2021A可以满足单颗芯片实现1A1C双路独立快充输出的。

使用游标卡尺测得参考设计长度约为60mm。

宽度同样约为60mm。

厚度约为11.2mm，主要是电路板上的固态电容高度，若使用贴片聚合物电容代替，能够显著降低电路板整体厚度，适配更多应用场合。

测得南芯SC2021A参考设计重量约为25克。

二、南芯SC2021A双口参考设计解析

我们首先从输入端看起，电源输入端经过固态电容滤波后送至同步升降压电路转换到所需的输出电压。

同步升降压电路一览，为单电感四管设计，由南芯SC8701升降压控制器控制。

升降压主控芯片采用的是南芯SC8701。这是一款同步4开关降压升压控制器，它可以有效地输出电压，无论是高、低或等于输入电压。同时也支持非常宽的输入和输出电压范围，它可以支持2.7V到36V的输入范围和2V到36V的输出范围。驱动器电压设置为10V，以充分利用外部MOSFET实现最高效率。

南芯SC8701资料信息。

升降压MOS管采用东沅 FKBB6056，NMOS，耐压60V，导阻8.5mΩ，采用PRPAK3*3封装。

另外两颗MOS管同样采用东沅 FKBB6056，使用四颗MOS管组成H桥。

另外一路升降压电路也同样使用东沅 FKBB6056。

另外两颗特写。

USB-C口输出VBUS开关管同样为东沅 FKBB6056。

USB-A口VBUS开关管也是东沅 FKBB6056。得益于南芯SC2021A内部集成NMOS驱动器，可使用高性价比的NMOS代替价格较高的PMOS，能够获得更低的导阻并降低成本。

USB-A接口旁的一颗三极管。

两个接口都分别使用一颗南芯SC2021A协议芯片，分别控制一路由SC8701组成的同步升降压电路，实现独立接口的快充输出。

南芯SC2021A是一款高度集成的Type-C/PD和DPDM快充控制器。符合最新的Type-C和PD 3.0标准。芯片支持专有的高压快充协议，包含一组USB-C接口和两组DPDM接口，满足1A+1C双口快充应用。

南芯SC2021A内部集成32位高性能MCU内核，2.5Kb内存和32Kb的MTP存储器，支持私有快充协议。SC2021A 通过集成 USB PD 基带 PHY、Type-C 检测、双 DPDM PHY、内置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，来最大限度地减少外部组件。

SC2021A支持多种保护机制，包括过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、过流保护（OCP）、短路保护（SCP）、过温保护（OTP）、DPDM过压保护、 CC过压保护、VCONN 过压保护、VCONN 过流保护和 VCONN 短路保护，有效保证系统稳定可靠运行。SC2021A采用QFN 4*4-32封装。具备良好的协议兼容性和丰富的控制接口，可用于车充以及快充应用。

用于检测USB-C口输出电流的取样电阻，阻值为5mΩ。

输出滤波固态电容，100μF，耐压35V。

USB-A母座带有辅助引脚，支持低压大电流快充。

USB-C母座特写，过孔焊接，黑色胶芯。

充电头网总结

伴随着氮化镓技术的进步，快充充电器的体积已经缩小到非常容易接受的程度。在小体积的基础上，为充电器增添多个输出接口，能够方便消费者应用，并增添产品卖点，提高相对单口产品时的竞争力。

南芯推出SC2021A双口快充协议芯片，支持1C+1A快充应用，具有良好的协议兼容性，并支持多种快充协议，支持光耦反馈，FB反馈和I2C调节输出电压，支持快充充电器、DC-DC车充等快充应用。超低功耗的优势可以满足多种能耗要求，是一颗功能全面的快充协议芯片。

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