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最新基于Type-C的充电设计合集

导读: Type-C是USB接口的一种连接介面,不分正反两面均可插入,大小约为8.3mm×2.5mm,和其他介面一样支持USB标准的充电、数据传输、显示输出等功能。Type-C由USB Implementers Forum制定,在2014年获得苹果、谷歌、英特尔、微软等厂商支持后开始普及。

  Type-C是USB接口的一种连接介面,不分正反两面均可插入,大小约为8.3mm&TImes;2.5mm,和其他介面一样支持USB标准的充电、数据传输、显示输出等功能。Type-C由USB Implementers Forum制定,在2014年获得苹果、谷歌、英特尔、微软等厂商支持后开始普及。

  第一个优势,就是最为人所知的无方向性,通俗说就是可以正反插,估计这也是苹果放弃之前使用的Thunderbolt 2接口的重要原因。

  第二个优势是Type-C非常浅薄,约8.3x2.5mm的大小放在移动设备上并不突兀,应用在笔记本电脑之上更是节省空间了三分之二的空间。

  第三个优势在于其完整支持USB 3.1的全部功能,比如提供高达100W的供电、最高10Gbps的传输速率、传输影音信号等。

  得益于Type-C以上三个优势,特别的是,Type-C的功率传输是双向的,这意味着它拥有两种发送功率方式,即用户不仅可以用笔记本为移动设备充电,也可以利用其它设备或移动电源为笔记本充电。

  一、QC3.0+USB PD二合一Type-C车用充电器解决方案

  方案概述

  Type-C是新一代的USB接口,正反都可以插,USB PD输出电压可提供5V、9V、12V、15V、20V等多种选择,功率最大可以达到100W电力,而且Type-C接口很细小,所以适合笔电、平板到手机,以至小小的周边产品都可以配备。而QC3.0乃是为手机量身打造,输出电压以每 200mV 为增量,于3.6V 至 20V 的电压范围内,让手机选择最适合的电压与理想的充电电流,进而将电能损耗最小化、提升充电效率并改善热表现。单一Type-C接口输出的QC3.0+USB PD二合一车用充电器,让使用者可以方便的对手机、平板与笔电充电。

  方案框图

  方案特性

  本方案最高功率可达60W,采用MCU与开放式软件设计,能自动识别负载充电协议为QC3.0或USB PD,并共享一个Type-C接口,具有成本低,弹性大的优点。MCU采用市场应用最广的ARM Cortex M0系列,以本公司代理的义法 (ST Micro) STM32F030K6,搭配仙童 (Fairchild) FUSB302 Type-C控制器,与安森美( ON Semi) QC3.0识别IC NCP4371,电源控制芯片则采用安森美升降压(Buck-Boost) IC NCP81239。

  本方案输入由汽车电池点烟座提供大功率电源,经由安森美的升降压电源转换控制芯片NCP81239驱动功率开关,以调节输出电压与电流。MCU 负责识别、判断负载充电需求与控制升降压电源转换芯片,以输出负载所需的电源规格,采用的是义法STM32F030K6。MCU可直接连接Buck Boost IC内建的I2C bus来设定负载所需的输出电压值,电压设定采每100mV为增量,超越QC3.0所需的200mV增量规格。NCP81239搭配四颗Power Mosfet开关、一颗电感、与滤波电容,根据输出入电压差可自动调整为升压 (BOOST) 或降压 (BUCK) 架构,输出5V~20V,符合USB PD需求的电压规格。

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