充电快充充电器

一拖N！如何用一个小小充电器解决设计师高效充电难题？

USB Type-C 与 USB PD 协议共生，有望统一快速充电标准，而且随着USB Type-C接口的普及，将推动快速充电技术的大规模应用。智能手机、平板电脑、笔记本电脑等所有的数码设备都有望实现充电器和数据线的统一。...

导读

USB Type-C 与 USB PD 协议共生，有望统一快速充电标准，而且随着USB Type-C接口的普及，将推动快速充电技术的大规模应用。智能手机、平板电脑、笔记本电脑等所有的数码设备都有望实现充电器和数据线的统一。

为了保证智能手机长时间运行所需要的电能，不少厂商都内置了大容量的电池，电池容量已接近4000

mAh，但电池容量的增大会导致手机充电时间的增多，因此快充技术成为解决消费者应用痛点的迂回之策。

目前快充已经变成了智能手机的必备功能，但是快速充电标准却处于战国时代。许多芯片厂商与手机厂商推出了各种充电技术，如高通Quick Charge

4.0／3.0快充、联发科MediaTek Pump Express 3.0/2.0快充、Oppo

VOOC闪充、一加Dash快充、华为SuperCharge超级快充、TI MaxCharge快充等。

为了规范快充标准，USB-IF（USB标准化组织）发布了USB PD 3.0的重要更新，旨在一统快速充电技术规范的PPS（Programmable

Power Supply），以实现对高通QC4.0/3.0、联发科PE3.0/2.0、华为/OPPO等方案的收编，并且不允许USB接口通过非USB

PD协议进行电压调整。如果厂商都把各自的快充协议写进PPS规范里头，那以后支持快充的手机，理论上使用其他手机品牌的快速充电头（PPS规范）也能实现快充。

快充的重要性和市场潜力，吸引到了大批厂商加入到快充方案的研发大军中，市场上涌现出了多种协议，如我们熟悉的芯片组供应商高通、联发科，OEM厂商三星、华为、OPPO及USB-PD等都各有各的协议，因此能够广泛支持不同协议的芯片方案将更受欢迎。

USB Type-C接口，近两年发展非常快，目前笔记本电脑都开始用USB Type-C接口了，很多旗舰手机也开始用USB

Type-C接口。然而由于各家采用的充电标准不一样，对电源适配器和手机充电器、充电宝的设计带来很大挑战。

现在都需要支持带PPS（可编程）的USB PD 3.0以及高通的Quick

Charge（QC）4.0协议了；除了支持这两个标准，还要支持三星、苹果以及其它各家的标准，手机端的USB Type

C接口非常复杂；另外目前针对USB-C电源适配器、充电器以及移动电源的方案都非常复杂，需要很多外围器件，这也带来设计的挑战。

如何解决设计师的难题，而又能让用户方便的仅用一个充电器就能给大多数手机都高效地进行USB Type-C充电呢？

Dialog推出了市场上首款基于状态机的USB电源传输（USB-PD）接口IC -- iW656。iW656兼容最新的USB

Type-CTM标准，可支持智能手机、平板电脑和其他便携式计算设备的AC/DC电源适配器的快速充电应用。并可与Dialog市场领先的AC/DC控制器IC无缝结合使用，从而创建完整且优化的Dialog适配器芯片组解决方案。另外，iW656还支持包括三星Adaptive

Fast Charge（AFC）和高通Quick ChargeTM2.0等其它快充协议。

Dialog的Rapid

ChargeTMAC/DC电源转换芯片组——DA9318转换器，完善了Dialog的墙端到电池充电解决方案，并包含全面的安全和保护特性，以确保从便携式电源适配器到智能手机电池的端到端系统安全。

与现有的使用低电压并让充电电流直接通过电缆的拓扑不同，DA9318系列的设计允许采用标准3A

USB线缆来实现6A充电电流，这不仅让功率加倍，还大幅降低快速充电应用的成本达35%。

Cypress推出了针对PC电源适配器、手机充电器、车载充电器以及充电宝的高集成方案，支持带PPS（可编程）的PD 3.0以及高通的Quick

Charge（QC）4.0协议，还支持三星与苹果的充电标准。

EZ-PD CCG3PA单芯片解决方案，集成了用于恒定电压、恒定电流和 PPS 应用的误差放大器、允许 VBus 直接操作的30 V 稳压器、CC引脚上的

VBus 短路保护、高压功率 FET 的栅极驱动器、低边电流检测放大器、传统充电器检测协议的专用硬件以及系统级ESD保护，可最大限度地降低 USB-C

电源产品的物料成本。可编程的过压过流电路可保护系统不受电源过载和其他错误操作的影响。

德州仪器（TI）推出的TPS25741/TPS25741A 实现了一款符合 USB 供电 2.0 规范和 USB Type-C 版本 1.2

的源控制器。

该器件监控 CC 引脚，以检测 USB Type-C 散热器附件，然后使能 GDNG 和 G5V 栅极驱动器，从而为 VBUS 施加 5V

电压（请参见下图）。然后可通过 USB 供电提供多达 3 种不同的电压。为了获得二次电压，G5V 栅极驱动器被禁用，而 GDPG

栅极驱动器被启用。电源多路复用器实施方案使用所有栅极驱动器，但无需使用 CTL 引脚。DC-DC 实施方案仅需使用 GDNG 栅极驱动器，CTL

引脚通过编程将电源电压设定为所需值。该器件根据 USB 供电需求使 VBUS 自动放电。使用 PSEL、HIPWR、PCTRL 和 EN9V/EN12V

引脚配置通告电压和通告电流。