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消费类小家电产品如何升级成Type-C快充接口?
乐得瑞协议芯片
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发表于2023-06-03 10:39:09 | 显示全部楼层
1# 电梯直达

早在 2009 年开始,欧盟就致力于推动消费电子产品充电接口的统一进程,减少资源浪费推动绿色环保进程,同时充电配件通用化也为消费者带来更好的充电体验。2022 年 10 月 4 日,欧洲议会全体会议上表决通过,在 2024 年底之前使 USB-C 接口成为小型电子设备的通用充电标准。

欧盟立法者已就立法达成协议,将强制所有未来在欧盟的智能手机(包括苹果的 iPhone)在 2024 年秋季之前配备通用 USB-C 端口进行有线充电。该规则也将适用于其他电子设备包括平板电脑、数码相机、耳机、手持视频游戏机和电子阅读器。笔记本电脑也必须在以后遵守该规则。


 

市面上的快充标准常见的有两大类,一类是由行业协会发起的,如USB PD、UFCS;一类是由手机、芯片企业发起的,如QC、VOOC、SCP、FCP、AFC、PE等。海外市场常用协议标准USB PD ,QC 三星AFC快充协议。

在欧盟征集未来统一的快充标准中,这些标准都有机会提交给欧盟参考,但最终采纳的仅1-2种能得以实施。这其中USB PD、UFCS的角逐最为抢眼,一个来自美国,一个来自中国。

在5G标准里也有先例,如TDD和FDD,两个技术都得到了并存发展。USB PD、UFCS能否都进入欧盟推荐的快充标准,这个也是接下来行业关注的焦点。

市场充满了挑战,也带来了机会。让我们再次熟悉一下这两匹黑马最新动态。

2021年5月25日,USB-IF协会推出了最新快充标准USB PD3.1。根据USB-IF协会公布的资料显示,在扩展功率范围EPR中,新增了28V、36V和48V三种固定电压档和三种可调电压档(Adjustable Voltage Supply)


 

其中最大电流等级维持最大5A不变;100-140W功率是28V AVS,电压范围是15V-28V;大于140W到180W功率是36V AVS,电压范围是15V-36V;大于180W到240W是48V AVS,电压范围是15V-48V。

 

USB PD3.1主要是USB PD快充标准的适用范围,除了手机、笔电等消费类产品外,还可用于显示器、服务器、电动工具、安防POE供电的话领域,实现了“万物皆可充”的愿景。


简单介绍完PD的发展演变过程,接下来介绍消费类电子产品如何设计TYPE-C接口充电。

支持PD的设备必须采用cc逻辑芯片。 USB Type-C目前最多支持20V/5A。 在这种情况下,必须与USB PD对应。 也就是说,由于需要额外的PD芯片,所以请不要以为是USB Type-C连接器就能支持20V/5A。

1:只需要5V电压输入的消费类电子产品。

如果只需要PD适配器常规的5V输出,只需要分别在TYPE-C母座端子PIN脚CC1,CC2分别下拉5.1K电阻,即可实现5V输入给设备供电。

CC1与CC2

USB-PD对电源设备的识别是依靠这两个引脚的,向供电端请求电源供给。在简单的设计中,通过CC1和CC2各自独立下拉一个5.1k电阻到地即可。而对于需要用到大功率供电或者高清视频传输功能的嵌入式设计,则必须要使用USB-PD控制芯片。( 树莓派4上面的这个USB-C接口,其CC1和CC2是连接在一起的,并共用了一个5.1k的电阻下拉到地。由于它少使用了一个5.1k电阻,使得其与许多USB Type-C的充电器不兼容,供电翻车)

2:需要支持9V/12V/15V/20V功率以上给设备供电的消费类电子产品

支持PD的设备必须采用cc逻辑芯片。 USB Type-C目前最多支持20V/5A。 在这种情况下,必须与USB PD对应。 也就是说,由于需要额外的PD芯片,所以请不要以为是USB Type-C连接器就能支持20V/5A。


 

概述

LDR6328 是、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 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

◇ 兼容三星AFC协议

◇ 可自动诱骗 PD 输出 5V、9V、12V 、15V、20V电压,QC/AFC输出 9V、12V 电压


3、应用

◇ 所有需要适配器(支持 USB PD 和 QC,三星AFC协议)供电的设备

◇筋膜枪,电风扇,照明灯,蓝牙音箱,充气泵,相机等消费类电子设备

参考设计应用

 

总结:

该芯片外围简单,方案成熟稳定,对国内适配器做了特别兼容性处理,非常适合小家电产品改成TYPE-C接口使用,国内很多知名大厂都在使用,方案稳定成熟可靠,欢迎留言索样DEMO。


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