随着USB TYPE-C的流行,越来越多的桶形连接器正在转换成USB-C连接器,越来越多的电子产品从传统的USB接口升级为TYPE-C接口,并实现PD快充。大一统的充电接口, 充电器接口全兼容,给消费者带来极大的便利。当下,筋膜枪、无人机、游戏手柄、随手吸尘器、电动牙刷、电子美容仪、按摩器等产品成为消费电子市场上的新贵。这些热门电器背后,其自身「专用」充电器正在逐渐被USB-C接口充电器替代。通过USB PD Sink(PD受电端芯片,也叫PD诱骗芯片)芯片,以上产品均可实现USB-C接口,并快速迈入USB-C小家电时代。
PD诱骗芯片是受电端的一种PD协议芯片,它内置了PD通讯模块,通过与供电端(如PD充电器)的PD协议芯片握手通信,可以申请出需要的电压给产品供电。本期介绍的慧能泰HUSB238A是一款高性能PD诱骗芯片,精简的外围设计让使用变得简单,轻松实现诱骗28V。
HUSB238A是一款高度集成的独立的USB Type-C®和 Power Delivery (PD)Sink 控制器。它集成了CC逻辑、USB PD协议和传统协议,支持Type-C V2.1 & USB PD3.1标准、PPS 20mV和AVS 200mV调压,传输的额定功率可达240W(48V/5 A)。HUSB238A可以在I²C模式和GPIO模式下运行。在I²C模式下,一个I²C主机可以访问HUSB238A来设置基本配置、回读状态并执行高级功能,如数据角色变换,VDM信息等。而在GPIO模式下,一些功能是通过引脚的配置来实现的。HUSB238A的超低工作电流有助于系统降低总功耗,适合电池应用。它采用 QFN 3 mm x 3 mm-16L封装,用于具有传统桶连接器或USB micro-B电源连接器的电子设备,如物联网设备、无线充电器、无人机、智能扬声器、电动工具和其他设备。在I²C模式下,HUSB238A最大支持 48V/5A,包括 FPDO, PPS, EPR PDO, EPR AVS;在GPIO模式下,HUSB238A最大支持 28V/3.25A,包括FPDO, EPR PDO。HUSB238A也支持QC2.0和AFC。
外围精简
HUSB238A-EVB-V2.0主要配置为GPIO模式,体积小巧,外围配置非常简单,只需要2个电容和4个电阻,即可最大诱骗28V/3.25A。
使用简单
通过配置SNK_VSET和SNK_ISET对地电阻,就可以配置HUSB238A的请求电压和电流。
HUSB238A会从最高电压逐渐判断,直到如下条件同时满足时,HUSB238A发送请求。
(1) 广播PDO电压 ≤ RDO电压
(2) 广播PDO电流 ≥ RDO电流
例如:设置SNK_VSET=19.1kΩ,SNK_ISET=21kΩ,当广播5V/3A,9V/3A,12V/2.5A,15V/2A,20V/1.5A,9V/3A可以满足以上两个条件,故HUSB238A收到Source Cap后,会发送9V/3A请求。
测试结果
如下图,我们可以看到在空载和3.25A负载条件下,通过EPR线缆连接140W Apple适配器,均能成功握手PD 28V 。
在空载和3A负载条件下,连接65W适配器,成功握手PD 20V 。
在空载和2A负载条件下,连接小米35W适配器,成功握手QC 12V。
原理图
产品特性
GPIO模式:支持最大28 V/3.25 A EPR PDO
I²C模式:支持APDO,最大48 V/5 A EPR PDO和 EPR AVS