日前,在ASPENCORE旗下《電子工程專輯》、《EDN電子技術(shù)設(shè)計》和《國際電子商情》共同舉辦的“第18屆電源管理論壇(秋季)——快充與無線充電”論壇上,現(xiàn)代單片機(jī)(ABOV)FAE技術(shù)經(jīng)理舒洪明為我們介紹了Type-C PD快充的現(xiàn)狀,并介紹了該公司相應(yīng)的通用快充(UFC)方案。OA1esmc
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舒洪明介紹說,從鋰電池的充電曲線看,它包括涓流充電、恒流充電、恒壓充電、充電終止四個階段。其中,恒流充電階段聚集了電池能量的70%以上,這部分的大電流特性,支持快充。OA1esmc
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手機(jī)充電的電源轉(zhuǎn)換過程是先將100V~220V的高壓通過充電器降到5到20V,再經(jīng)過手機(jī)端的DC/DC二次降壓,降到3到4.4V。OA1esmc
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充電的電壓電流從最開始的USB2.0的5V/50mA發(fā)展到BC1.2的5V/1500mA。隨著智能手機(jī)的發(fā)展和電池電量的增大,出現(xiàn)了快充技術(shù),它有兩個方向:高壓低電流,代表是QC;低壓大電流,代表是VOOC。OA1esmc
隨著Type-C的出現(xiàn),USB推出了PD3.0,充電電壓/電流達(dá)到20V/5A,最大輸出功率100W,不但支持手機(jī)的快充,還支持筆記本、數(shù)碼相機(jī)等的快充。OA1esmc
下面是各快充技術(shù)的對比。PD快充方案(基于Type-C接口)靈活性高,支持正反插,安全性和效率高,支持大功率(最大100W),電壓調(diào)整幅度為20mV/格,電流10mA/檔,但成本高,設(shè)計稍微困難。OA1esmc
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從目前的主流協(xié)議和接口看,三星、蘋果和華為都有自己的協(xié)議。OPPO VOOC、MTK PE、Qualcomm QC等各家的協(xié)議都是基于各自的充電器和線材,充電參數(shù)不一,導(dǎo)致整個市場非常混亂。隨著Type-C接口的推廣和成熟,USB PD目前兼容所有主流協(xié)議,有望形成行業(yè)統(tǒng)一充電規(guī)范。OA1esmc
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優(yōu)勢:高通、中國工信部海爾實驗室和蘋果都開始兼容USB-PD協(xié)議,并且USB協(xié)會強(qiáng)制要求安卓7.0以后都必須與之兼容,因此USB-PD有望成為業(yè)界統(tǒng)一規(guī)范。OA1esmc
隨著智能手機(jī)越來越多支持PD協(xié)議,截至2018年1月,已經(jīng)有183款I(lǐng)C、136款快充產(chǎn)品獲得PD認(rèn)證。它的優(yōu)勢是:1.PD協(xié)議兼容其他家充電協(xié)議,并且加以優(yōu)化和推廣;2.高效、安全性非常好,因為是智能雙向設(shè)備。OA1esmc
下面是現(xiàn)代單片機(jī)開發(fā)的demo板,包括一次側(cè)AC-DC轉(zhuǎn)換AB7440和二次側(cè)DC-DC轉(zhuǎn)換IC A94B316。它的優(yōu)勢是,兼容PD3.0,將同步整流(SR)和NMOS驅(qū)動電路集成了進(jìn)來,獲得PD2.0的認(rèn)證(PD3.0認(rèn)證正在進(jìn)行中),在230V/5V時效率達(dá)到87%,待機(jī)功率在20mW。OA1esmc
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下面上半部是移動電源和車充方案,支持PD3.0,可同時識別一個Type-C和兩個USB接口。下半部的無線充電方案將傳統(tǒng)的無線發(fā)射和PD MCU集成到一起。支持PD快充,最大發(fā)射功率為15W。OA1esmc
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下面是現(xiàn)代的產(chǎn)品線。OA1esmc
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此外,該公司提供開發(fā)環(huán)境,包括8051軟件仿真監(jiān)控軟件(最多可設(shè)置4個斷點(diǎn))、JIG板(帶有PD模擬的板子)、PC端可視界面(通過UART和JIG板連接,再通過USB接口與開發(fā)板連接)。OA1esmc
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