PD/QC/AFC/SCP等快充多协议芯片CH234设计参考

1、 概述
CH234 单芯片集成 USB PD 等多种协议，支持 PD3.0/2.0，BC1.2 等快充协议，支持 AC/DC 恒压或限流 输出模式，内置 DC/DC 控制模块，高集成度，外围精简。集成 VBUS 检测与放电功能，并且提供过温、过 压、过流保护等。可广泛应用于交流电源适配器、车载充电器、UPS、移动电源等各类场合。
2、功能特点
 支持 5V 至 12V 输入电压
 支持 PD3.0/2.0，BC1.2 等多种快充协议
 支持 USB Type-C PD，支持正反插检测与自动切换
 支持 AC/DC 多档恒压或限流高压电源管理，内置 DC/DC 控制模块
 单芯片高集成度，外围精简，成本低
 内置过流报警模块 OCA、过压报警模块 OVA、超温报警模块 OTA
3、应用场合
 交流电源适配器
 车载充电器
 UPS
 移动电源
4、引脚

5、功能说明

5.1. 概述

CH234 支持 PD3.0/2.0，BC1.2 等多种快充协议，支持 AC/DC 恒压或限流输出模式，内置 DC/DC 控制 模块，集成 VBUS 检测与放电功能，并且提供过温、过压、过流保护等。

5.2. VHV 引脚 VHV 引脚为芯片的高压电源输入引脚，连接电源芯片的输出端口，CH234 芯片通过将 FB 引脚连接至 电源芯片的反馈引脚来调节电源芯片输出端口的电压，CH234 刚上电时，调节的电源芯片的输出电压默认 为 5V，当检测到 PD3.0/2.0 的受电端后，CH234 会根据协议的握手情况自动调节电源芯片的输出电压。

5.3. VDD 引脚 VDD 引脚为芯片的工作电源输入引脚，外接 0.1uF～1uF 退耦电容，需要串联 430Ω～680Ω电阻至 VHV 引脚。

5.4. GATE 引脚 GATE 引脚为开漏输出引脚，内置到 VHV 引脚的上拉电阻（上拉电阻阻值范围在 44KΩ～64KΩ），外 接至输出 PMOS 的栅极，用于控制 VBUS 电源输出。当未检测到设备接入时，GATE 引脚默认为高电平， PMOS 关断；当检测到设备接入时，GATE 引脚被拉低，此时 PMOS 被导通。

5.5. FB 引脚 FB 引脚为多档恒压或限流电源管理 PM 的调节输出端口，接至电源芯片的反馈引脚。

5.6. VBUS 引脚 VBUS 引脚用于输出电压检测与放电管理，接至受电端的 VBUS 引脚。

5.7 ISEN 引脚 ISEN 引脚用于输出电流检测，负责动态线补，恒流采样、过流保护。 保护电流档位可根据用户需求定制，具有 3 档可选。默认使用 15mΩ采样电阻时档位可选 3A、2A、 1.5A，修改采样电阻值可达到自定义过流保护点的目的。

5.8. CC1/CC2 引脚 CC1/CC2 引脚用于设备接入检测，PD 协议握手，支持 Type-C Source，3A 输出模式。在设备连接后， 如果 CH234 检测到 CC1/CC2 连接断开（设备移除），则将 GATE 引脚拉高，关断 PMOS，停止对受电端供电。 CC1/CC2 引脚的 ESD 在 4KV 左右。

5.9. UD+/UD-引脚 UD+/UD-引脚用于 BC1.2 快充协议握手。 UD+/UD-引脚的 ESD 在 4KV 左右。

6、参考电路

6.1. AC/DC 电源适配器 USB PD 电路、光耦阳极驱动 该图仅供参考，FB 引脚驱动光耦阳极，用于 USB Power Delivery 电源适配器及 BC 等多种协议的快 速充电，需要根据实际应用选择元器件参数等。C2 影响输出电压的纹波，通常在输出电压 12V 时 D1 充电 频繁，而输出电压 5V 时 D1 充电间隔可能较长，所以低电压时纹波更大。在该电路的实际成品中，实测 对外端口的 ESD 可达 4KV 左右。

图中 MOSFET 型号和参数仅为基本配置，建议优先选择更低内阻 Rds 的器件以降低损耗。

图中 C5、C6、C7、C8、R4、R5 用于 CH234 的 PD 认证测试，为可选配置，当用户无需通过 PD 认证测 试时，CH234 芯片的 CC1/CC2 引脚直接接至受电端的 CC1/CC2 引脚；当用户需要通过 PD 认证测试时，须 在 CC1 和 CC2 线上串联 150Ω电阻，并在 150Ω电阻的两端连接 270pF 电容至 GND。

设计交流电源侧 AC/DC 控制电路和选择参数时要考虑三大因素：AC 输入电压源支持 85V 到 264V；输 出电压支持 5V 到 12V 及 10%余量；负载电流支持空载（约 10mA）到满载（例如 3A 或者 5A）。