体积小QFN3* 3 PD(sink,诱电)受电端小家电取电协议芯片方案

随着Type-C接口在手机、电脑等便携设备上普及,日常使用中或许会遇到如下问题。

为什么这个Type-C充电器充电这么慢?
电脑的Type-C充电器能给手机充电吗?
PD充电?Type-C充电?有什么区别?
要解答以上几个问题,就得了解一下基本设计了。

快充 VS 慢充
普通充电,使用USB Type-A Standard接口转USB Type-B Micro接口的连接线给手机充电。

充电头端的USB Type-A Receptacle作为电源输入端,连接手机端的USB Type-B Micro接口作为电源输出端。

在没有充电协议的加持下,充电器最大只能对外提供5V@900mA(USB3.0 是 900mA,USB2.0是500mA)的充电功率。

这是USB Type-A/B接口的硬件设计规范,那么这样的设计最大提供 4.5W的充电功率。
体积小QFN3* 3 PD(sink,诱电)受电端小家电取电协议芯片方案_第1张图片
快速充电

实际上,不管是Type-C接口,还是Micro USB接口,都出现过支持超过硬件接口设计规范充电功率产品。

这些都是快充协议的功劳,而且大都是利用转接线中的USB2.0 D+/-两个线完成通讯。

注意,这里的通信不是USB通信,只是利用D+/-两根线,设计的通讯协议而已。这种协议属于私有协议,各家设计均不相同,详细协议此文不作介绍。

但是,快充的原理都是通过私有协议协商后,充电器端会提高充电电流或者充电电压,以满足设备快充。

手机市场巨大,各家虽然都采用同样的Type-C接口作为充电接口,但是基本都设计了自家的私有快充协议。体积小QFN3* 3 PD(sink,诱电)受电端小家电取电协议芯片方案_第2张图片
PD快充
PD全称Power Delivery,是USB-IF协会设计并推广的一种快充协议,以解决移动电子设备快充协议混乱的局面。当前PD3.1协议可以最大支持 240W的充电功率,几乎涵盖了所有的移动电子设备。

支持PD快充,必须采用USB-C to USB-C的连接线,因为PD快充是基于PD协议实现的。

PD协议是在Configuration Channel上实现的,即下图中的A5或者B5。

USB Type-A转 USB Type-C充电线中是没有cc通讯的。
体积小QFN3* 3 PD(sink,诱电)受电端小家电取电协议芯片方案_第3张图片
如下图,当充电设备通过USB-C to USB-C的充电线连接后,双方的cc都会连接。

经过Power Negotiate后,充电器端会提高供电电压或者电流,以实现快充。

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PD在Power Negotiate上比较简单。如下是笔记本电脑的Type-C接口上的cc 通讯。

Power Source端发送Source Capability(包含1-4组Power Level)
Power Sink根据自身需求请求一组合适的Power Level
Power Source安装 Power Sink请求提升电压,设置限流阈值即可
体积小QFN3* 3 PD(sink,诱电)受电端小家电取电协议芯片方案_第5张图片
笔记本的充电需求一般在45W-90W,因此Type-C接口就是第一选择,同时支持 PD快充协议。

一个USB-C口就可以实现USB+DP+PD全功能。

显然笔记本电脑使用的 Type-C充电器也采用了PD快充协议,其对外有 4 组供电等级声明。

那么用它对手机充电时,手机请求合适的充电等级即可。

多协议兼容

私有协议各有优势,但是互不兼容。当Power Source端和Power Sink端的快充协议不一致,那么就犹如鸡同鸭讲,无法实现快充了。

UFP——PD sink端取电协议芯片,让传统的小家电也能够适用PD快充!
乐得瑞科技推出LDR6328/LDR6328S 取电端协议芯片,专为小家电市场打造,让传统的DC接口转换成USB-C接口,支持最大20V5A,100W输入。

1、概述

LDR6328 是乐得瑞科技有限公司针对 USB PD 协议和 Qualcomm Quick Charge(简称 QC)协议开发的一款兼容 USB PD 和 QC 的通信芯片。输入端主要接 PD 和 QC 的适配器,输出端配置输出固定的电压。LDR6328 从支持 USB PD 和 QC 协议的适配器取电,然后供电给设备。比如可以配置适配器

输出需要的功率,给无线充电器设备供电。

2、特点

◇ 采用 SOP-8 QFN3*3 封装

◇ 兼容 USB PD 3.0 规范,支持 USB PD 2.0

◇ 兼容 QC 3.0 规范,支持 QC 2.0
◇ 可自动诱骗 PD 输出 5V、9V、12V 、15V、20V电压,QC 输出 9V、12V 电压.

3、应用

◇ 所有需要适配器(支持 USB PD 和 QC 协议)供电的设备

◇筋膜枪,热水壶,暖水壶,台灯,智能音箱等小家电产品
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