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大聯大友尚集團推出QC3.0+USB PD二合一Type-C車用充電器解決方案

2016-11-24

  2016年11月22日,致力于亞太地區市場的領先半導體元器件分銷商---大聯大控股宣布,其旗下友尚推出基于國際大廠器件的QC3.0+USB PD二合一Type-C車用充電器解決方案。

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  圖示1-大聯大友尚推出QC3.0+USB PD 二合一Type-C車用充電器解決方案系統架構圖

  該方案最高功率可達60W,采用MCU與開放式軟件設計,能自動識別負載充電協議為QC3.0或USB PD,并共享一個Type-C接口,具有成本低,彈性大的優點。MCU采用市場應用最廣的ARM Cortex M0系列,以大聯大友尚代理的意法(ST Micro)STM32F030K6,搭配飛兆(Fairchild)FUSB302 Type-C控制器,與安森美(ON Semi)QC3.0識別IC NCP4371,電源控制芯片則采用安森美升降壓(Buck-Boost)IC NCP81239。

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  圖示2-大聯大友尚推出QC3.0+USB PD二合一Type-C車用充電器解決方案線路圖

  Type-C是新一代的USB接口,正反都可以插,USB PD輸出電壓可提供5V、9V、12V、15V、20V等多種選擇,功率最大可以達到100W電力,而且Type-C接口很細小,所以適合筆電、平板到手機,以至小小的周邊產品都可以配備。而QC3.0乃是為手機量身打造,輸出電壓以每 200mV 為增量,于 3.6V 至 20V 的電壓范圍內,讓手機選擇最適合的電壓與理想的充電電流,進而將電能損耗最小化、提升充電效率并改善熱表現。因此友尚結合QC3.0與USB PD,推出單一Type-C接口輸出的QC3.0+USB PD二合一車用充電器,讓使用者可以方便的對手機、平板與筆記本電腦充電。

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  圖示3-大聯大友尚推出QC3.0+USB PD二合一Type-C車用充電器解決方案之MCU-STM32F030K6 features

  本方案輸入由汽車電池點煙座提供大功率電源,經由安森美的升降壓電源轉換控制芯片NCP81239驅動功率開關,以調節輸出電壓與電流。MCU負責識別、判斷負載充電需求與控制升降壓電源轉換芯片,以輸出負載所需的電源規格,采用的是意法STM32F030K6。MCU可直接連接Buck Boost IC內建的I?C bus來設定負載所需的輸出電壓值,電壓設定采每100mV為增量,超越QC3.0所需的200mV增量規格。NCP81239搭配四顆Power Mosfet開關、一顆電感、與濾波電容,根據輸出入電壓差可自動調整為升壓(BOOST)或降壓(BUCK)架構,輸出5V~20V,符合USB PD需求的電壓規格。

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  圖示4-大聯大友尚推出QC3.0+USB PD二合一Type-C車用充電器解決方案之Type-C Controller-Fairchild FUSB302 Feature

  本方案負載充電協議支持QC3.0與USB PD,并共享一個Type-C接口。Type-C與USB PD協議是經由偵測USB接口的CC1與CC2訊號,并透過飛兆的Type-C控制IC FUSB302,經由I?C接口與MCU連接。QC3.0快充協議則采用安森美的QC3.0 控制IC NCP4371連接USB接口的D+/D-訊號。MCU負責識別、判斷負載充電需求與控制升降壓電源轉換芯片,以輸出負載所需的電源規格。

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  圖示5-大聯大友尚推出QC3.0+USB PD 二合一Type-C車用充電器解決方案之QC3.0 HVDCP Controller-ON NCP4371 feature

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  圖示6-大聯大友尚推出QC3.0+USB PD二合一Type-C車用充電器解決方案之Buck Boost Power Controller-ON Semi NCP81239 Feature

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  圖示7-大聯大友尚推出QC3.0+USB PD二合一Type-C車用充電器解決方案開發板照片

  * 汽車點煙座輸入接口,Input voltage:12V,

  * Type-C輸出接口,Output voltage @Max. load current如下:

  . QC3.0:3.6V~12V @3A,

  . USB PD:5V/9V/12V/15V/20V @3A

  * 滿載平均效率約95%

  * 自動識別負載充電接口,QC3.0由D+/D-識別充電協議,USB PD由CC1/CC2識別充電協議


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