凹凸科技携集成PD3.1、140W升降压、双PD口解决方案及汽车级BMS亮相亚洲充电展
前言
8月16日~18日，由充电头网主办的2022（夏季）亚洲充电展（ Asla Charging Expo ）在深圳福田会展中心3号馆成功举办，作为2022年备受瞩目的能源电子行业展会，现场汇聚了百余家能源电子产业链企业，展出了上千款新品，而凹凸科技也在本次展会带来了多款高集成PD3.1、140W升降压、双PD口的解决方案和新品汽车级锂电保护解决方案。
凹凸科技成立于1995年4月（纳斯达克代码：OIIM），致力于设计、开发、销售应用于计算机、消费电子、工业，拥有业内资深的设计、管理团队；分支机构遍布全球。凹凸科技拥有快速的市场响应能力、牢固的客户关系以及强大的数模混合设计能力。
凹凸科技非常重视知识产权的开发和保护，拥有广泛且大量的芯片和应用领域的国际发明专利，和为数众多的注册商标以及其他知识产权。凹凸科技的客户涵盖了计算机、消费电子、工业和汽车领域全球领先的生产商，所有芯片都在全球知名的芯片制造厂生产。
凹凸科技(O2Micro)从1999年开始涉入锂电池管理产品的设计研发，至今已有17年的锂电池管理产品设计使用相关经验。在快充和锂电池管理领域，凹凸科技的技术全球领先，申请的专利超过上百项。下面充电头网为大家介绍凹凸科技本次展出的多款解决方案。
USB PD 快充方案介绍
凹凸科技 USB PD 方案主要有升/降压+快充协议二合一芯片 OZ85312 系列、升/降压控制芯片 OZ85211 系列、AC/DC 副边4合1协议控制芯片 OZ8513 等。
凹凸科技 OZ85312 系列可选支持单口输出的 OZ85312S 和支持双口输出的 OZ85312D。OZ85211 系列可选采用 QFN32L 5*5 封装，支持 OTG 功能的 OZ85211B，和采用 QFN24L 4*4 封装，不支持 OTG 功能的 OZ85211U。
凹凸科技 OZ85312 是一款通过汽车 AEC-Q100 认证的高度集成了 USB Type-C PD 以及 PWM 升/降压的控制器。该产品支持 PD2.0 和 PD3.1 EPR 28V(8mV/Step，9.6mA/Step) 协议规范，并支持可调电源规范（PPS/AVS 28V），并兼容 BC1.2、UFCS、HVDC 和第三方专有的通讯协议，适合各种 PD 应用。
凹凸科技 OZ85312 提供 WQFN40L 6*6/QFN40L 5*5/WQFN48L 6*6/QFN48L 6*6 多种封装可选，同时可选支持双端口输出。芯片集成电荷泵驱动高端 NMOSFET，支持 3.8V~30V 输入，3.3V~28V 输出，支持 200KHz~2.2MHz 可编程频率，支持可编程恒压、恒流、恒功率控制，可编程输出线缆补偿，支持OTG功能。
基于凹凸科技 OZ85312 的 140W PD3.1 方案如上图所示，OZ85312 包含 RISK-V MCU，内置 16KB Boot ROM、64KB EEPROM、12KB SRAM，能实现支持各种通讯协议，智能根据输入电压、输出电压实现升压、降压、升/降压的 PWM 转换器，能用软件设定各种保护功能并容易实现其它客制化功能，且通过 CC 线即可方便实现在线程序更新升级。
凹凸科技 OZ85312 包含各种基于硬件及软件设定的双重保护功能，比如 VBUS 过压保护，欠压保护，过流保护，短路保护，过温保护，VCONN 限流保护等等，即使 MCU 没有激活的情况下，亦能实现硬件的快速保护功能。OZ85312以极少的外围器件，简单的PCB Layout,为USB PD应用提供了极佳的解决方案。
凹凸科技 OZ85211 是一款通过汽车 AEC-Q100 认证的基于 USB PD 应用的 PWM 升降压控制器，可选支持OTG功能，适合1~5串的锂电池；芯片集成了高速12位的ADC，能实现对温度、电压、电流的高精度采样。OZ85211 在 USB PD 协议芯片（如 OZ85312）的配合下，能实现 USB PD 的车载充电单路或多路应用。
基于凹凸科技 OZ85211+OZ85312 的 140W+65W 双路 PD 方案如上图所示。OZ85211 支持
3.8V~24V 输入，3.3V~21V 输出，调节精度达 6mV；支持最高 5A 可编程电流，内置两个下管 MOS，支持 200KHz~1MHz 可编程频率，支持高达 1MHz 的 I2C 接口，支持可编程恒压、恒流、恒功率控制，支持可编程输出线缆补偿。
凹凸科技 OZ85211 集成电荷泵驱动高端 NMOSFET，关断待机电流小于 1uA，适合电池应用环境。芯片能智能根据输入电压、输出电压实现升压、降压、升/降压的 PWM 转换器；芯片包含各种保护功能，比如 VBUS 过压保护，欠压保护，过流保护，过温保护等等。OZ85211 以极少的外围器件，简单的 PCB Layout，为 USB PD 应用提供了极佳的解决方案。
凹凸科技 OZ8513 是一款高集成4合1适配器解决方案，适用于快速充电适配器/充电器系统应用、高度集成的 USB PD 控制器。该产品集成基于 BMC 编码的 Type-C 通讯内核，支持 PD 2.0 和 PD 3.0 V1.2 协议规范，并支持可调电源规范（PPS），兼容BC 1.2/QC 2.0/QC 3.0的通讯协议。
凹凸科技 OZ8513 支持恒压模式，电压范围可从 3.3V 调整到 21.5V，恒流模式电流范围可从 0A 调整到 12A， 集成可调电压/电流的恒压/恒流控制器和反馈到原边的光耦驱动电路，实现实时、精确的电压/电流调整，满足快速充电系统安全、高效的工作需求。
凹凸科技 OZ8513 集成同步整流控制器，提高系统工作效率；集成电荷泵，驱动高端 NMOSFET，有效降低系统 BOM 成本；集成8位 MCU 子系统，内置20M 内部时钟频率，32k存储空间，6k SRAM，8k ROM；集成高端精确电流采样，有效避免 DFP 和UFP 间地电位差而致的信号传输错误。
凹凸科技 OZ8513 提供 QFN28L/SSOP24 两种封装可选，集成完备的保护机制，包括输出电压过压保护、输出电流过流保护、输出短路保护及过温保护；基于集成的高分辨率ADC，精确检测电压、电流和温度等参数并供系统查询；芯片支持睡眠模式以降低系统待机功耗。
电池管理系统(BMS)方案介绍
凹凸科技推出的 OZ8692 高集成度，高精确度的电池充电控制器，在业界率先实现集成4颗 MOSFET 混合动力启动(HpB)模式；芯片通过使用 SMBus 通讯进行可编程的多种化学材料电池的充电控制，带有混合动力升压功能，使电池能够和适配器同步供电满足系统重载需求；芯片内部集成了两颗驱动 MOSFET 和两颗路径选择 MOSFET，集成同步Buck转换拓扑。
凹凸科技 OZ8692 包括了所有必要的功能来满足 2-4cell 的 Li-Ion，Ni-Cd 和 Ni-Mh 电池的充电需求，利用同步 Buck 电路实现高达 95% 的转换效率，可以供应快速充电电流最大达到 6.016A（R4=10mΩ），最大输入电流 5.504A（R3=20mΩ），并且支持适配器输出电流/电池电流的信息监测。
凹凸科技 OZ8692 采用 VQFN405mm*5mm 无铅封装，供应混合动力升压模式，倘若适配器无法满足系统的电流需求，芯片可以通过提升电池电压来同时使得电池和适配器为系统供电；芯片内置电池 OVP/OCP，适配器 UVP/OVP，嵌入式 OTP，支持输出端系统 Power 测试功能（psys），支持输出端 prochot# 保护信号。
凹凸科技 OZ37220 是一款高集成、低成本的数字前端（DFE）芯片，用于 10~20 串锂离子电池的监控和管理，集成了14位高精度模拟数字转换器（ADC），用于检测单元电压、温度和充放电电流等，集成了16位 Sigma Delta 高精度模拟数字转换器（ΣΔ ADC），用于电池组高精度电流和库仑计数测量。
凹凸科技 OZ37220 集成了独立的硬件保护机制以提高系统的可靠性，包括 OV、OV2、UV、UV 保护、充电过流（COC）、放电过流 DOC（DOC1 和 DOC2）和短路（SC）保护功能。芯片支持内部电池平衡（Cell-Balance）功能，可由外部主机控制执行 Cell-Balance；芯片还支持断线检测功能 Cell-Tap-Open（CTO）。
凹凸科技 OZ3717 是一款高集成，低成本，数字前端（DFE）IC，用 10~17 串锂离子电池的监控和管理。OZ3717 集成了14位高精度模拟数字转换器（ADC），用于检测单元电压、温度和充放电电流等，集成了16位 Sigma Delta 高精度模拟数字转换器（ΣΔ ADC），用于电池组高精度电流和库仑计数测量。
凹凸科技 OZ3717 集成了独立的硬件保护机制以提高系统的可靠性，包括 OV、OV2、UV、UV 保护、充电过流（COC）、放电过流 DOC（DOC1 和 DOC2）和短路（SC）保护功能。芯片还集成了电荷泵电路，驱动电池组高侧N通道充放电 MOSFET，可为充电或放电 MOSFET 提供线性模式控制，以实现多个电池组并联的自动平衡和热插拔。
凹凸科技 OZ3717 支持内部电池平衡（Cell-Balance）功能，集成了内部 Cell-Balance 开关，可由外部主机控制执行 Cell-Balance；芯片同时支持断线检测功能 Cell-Tap-Open（CTO）。
凹凸科技 OZ7714 是一款高度集成，低成本的电池组监控和保护 IC，用于 7-14 电池锂离子/聚合物电池组，适用于电助力单车，电动摩托车，电动工具，园艺工具，家用电器和其他应用。芯片集成 ADC 用于测量电池电压、温度和充放电电流。
凹凸科技 OZ7714 集成了硬件保护机制，可以独立执行以下安全事件保护：OV、UV、COC、DOC（DOC1和DOC2）、SC、COT、DOT、CUT（可选）、DUT（可选）、CBOT 等。电池包的其他保护功能包括：断线检测功能 Cell-Tap-Open（CTO）和充电结束（EOC）检测功能。当 CTO/EOC 事件发生时，芯片将关闭 FET，以确保系统安全。
凹凸科技 OZ7714 集成了 eLock 功能。对于电助力单车或真空吸尘器电池组，通过弱信号来控制电池组 MOSFET 的开或关；芯片还集成了凹凸科技的 BODTM（按需平衡）专利技术，提高电池平衡效率。
凹凸科技 OZ93510 是一款高集成数字前端（DFE）和32位 ARM Cortex-M0 MCU，32KBytes eFlash（8K x32位）的锂电监控管理方案，支持扩展闪存（64 或 128Kbytes）的数据存储。适用于 3~10 串锂离子电池和锂聚合物电池组的电量监测、电压、电流、温度检测和保护场景。
数字前端（DFE）集成 14-bit ADC 测量电池电压、温度、电流；16-bit 电流 ADC 支持高精度电流测量及库仑计；芯片支持单片机的一级保护和硬件的独立保护；芯片提供多达22个 GPIO，包括12个通用 ADC 输入，支持SPI、UART、I2C 串行总线。
凹凸科技 KALL16D 是一款高集成度，高性价比的电池组监控和保护 IC，用于 9～16 串电池锂离子/聚合物/磷酸铁锂电池组管理。芯片集成了两路独立的高精度16位 ΣΔ ADC，一路测量电池电压、温度和充放电电流等，另一路测量电池组电流和库仑计数测量。
凹凸科技 KALL16D 集成了完善的硬件保护机制，可以独立执行以下安全事件保护：OV、UV、COC、DOC（DOC1 和 DOC2），SC、COT、DOT、CUT、DUT、UB 和 IOT。电池包的其他保护功能包括：断线检测功能 Cell-Tap-Open（CTO）和充电结束（EOC）检测功能。当 CTO/EOC 事件发生时，芯片将关闭 FET，电池 OV 禁充功能，以确保系统安全。
凹凸科技 KALL16D 集成了 eLock 功能。对于电助力单车或真空吸尘器电池组，通过弱电开关控制电池组MOSFET的开关。芯片还集成了 凹凸科技的 BODTM（按需平衡）专利技术，提高电池平衡效率。芯片提供 I2C 接口，外部主机可以访问 KALL16D 内部寄存器，读取电池电压、温度、电池充放电电流和电池容量。
凹凸科技 JaguarEV 是一款高度集成化、高可靠的电池监测和保护 IC，用于汽车领域的16节电池监控及管理。采用隔离式差分菊花链通信接口，可以支持30个芯片堆叠应用，与外部主机进行长距离、高速通信。
凹凸科技 JaguarEV 集成了两个16位高精度 Sigma Delta 模拟数字转换器（ΣΔ ADC）同步工作，用于电池电压和温度测量，可以在 256uS 内对所有16节电池通道执行高度精确的电池电压测量，多达6个专用高精度温度通道，用于外部温度测量。
凹凸科技 JaguarEV 集成了安全保护机制，可以进行高精度、高可靠性的测量和冗余安全检测，包括过电压（OV）、欠电压（UV）、过温（Over temperature）和通信错误，外部主机（微控制器）可以解除这些保护状态。
凹凸科技 JaguarEV 集成了内部电池平衡功能，可由微控制器控制执行电池平衡，支持 100mA 内部电池平衡电流；对于更高的电池平衡电流，可以使用外部电池平衡电路。外部主机可通过 UART 接口与 JaguarEV 通信，带有循环冗余检查，以获得最大的安全性。
充电头网总结
本次亚洲充电展上，凹凸科技带来的 PD3.1、140W 升降压、双 PD 口解决方案及汽车级 BMS 解决方案，不仅具备极高的集成度，有效节省PCB空间，降低产品开发门槛；而且方案采用诸多业界领先技术，提供强劲性能和丰富功能，满足客户不同使用需求。
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