聯(lián)想小新“芯”選——拓爾微拓展塢BOM方案

隨著數(shù)碼產(chǎn)品的發(fā)展，外部設(shè)備主件增多，在PC電腦、筆記本電腦、手機(jī)、電視、數(shù)據(jù)傳輸增加、充電、上網(wǎng)等其他方面看到擴(kuò)展塢的運(yùn)用，Type C拓展塢過(guò)去兩年從小眾市場(chǎng)脫穎而出，儼然一顆明星。

一款受歡迎的拓展塢產(chǎn)品一定是安全性、實(shí)用性、美觀度拉滿的，這些都不離開(kāi)其芯片方案的設(shè)計(jì)選擇。拓爾微電子目前已有多款電源管理芯片、單C和A+C等多款快充協(xié)議芯片，已形成全套解決方案，可為客戶提供一站式優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

聯(lián)想小新一款USB-C五合一的多功能拓展塢就選擇了拓爾微全套BOM方案——IM2605、TMI3411、TMI6263BH，高集成度和強(qiáng)散熱能力，完美契合“聯(lián)想小新”小而優(yōu)的特點(diǎn)。

聯(lián)想小新USB-C五合一多功能擴(kuò)展塢

這款擴(kuò)展塢具備3個(gè)USB-A接口，100W USB-C充電接口和HDMI接口，自帶USB-C連線連接電腦。其中HDMI支持4K30Hz視頻輸出，可連接顯示器及投影儀。USB-C充電接口支持100W快充，可通過(guò)擴(kuò)展塢為筆記本電腦充電。另外三個(gè)USB-A接口均支持5Gbps傳輸速率，可用于外接存儲(chǔ)設(shè)備和鍵盤鼠標(biāo)等外設(shè)。此外這款擴(kuò)展塢還支持連接手機(jī)使用，擴(kuò)展鍵盤鼠標(biāo)和存儲(chǔ)設(shè)備。

拆解聯(lián)想小新五合一多功能擴(kuò)展塢

端部還配有一個(gè)USB-C充電接口，在USB-C線連接筆電占用一個(gè)接口情況下，可通過(guò)這個(gè)接口給筆電進(jìn)行充電；另一側(cè)設(shè)有三個(gè)USB-A接口以及一個(gè)HDMI接口。

拆開(kāi)卡扣固定的外殼，露出內(nèi)部PCBA模塊，通過(guò)螺絲固定。PCBA模塊左側(cè)為供電的USB-C接口，上方依次焊接HDMI接口和USB-A接口，下方焊接HDMI轉(zhuǎn)換芯片和集線器芯片，右側(cè)焊接輸入U(xiǎn)SB-C線。

擴(kuò)展塢背面焊接一顆升降壓轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)器，其中USB-A和HDMI以及USB-C母座均為沉板焊接，降低厚度。

擴(kuò)展塢USB-C導(dǎo)線采用焊接連接，焊點(diǎn)涂膠水密封加固。背面也是采用同樣的焊接方式，焊點(diǎn)涂有膠水加固。

如下圖是一顆視頻轉(zhuǎn)換芯片，其內(nèi)部集成HDMI，音頻輸出，PD快充，USB3.0數(shù)據(jù)。HDMI支持4K30輸出，支持獨(dú)立音頻轉(zhuǎn)換，支持PD3.0快充。

擴(kuò)展塢內(nèi)置一路USB HUB芯片（如左圖），是一顆5G速率的集線器芯片，用于USB接口擴(kuò)展，同時(shí)外置一顆存儲(chǔ)器（如右圖）。

如下圖便是聯(lián)想小新擴(kuò)展塢內(nèi)置的同步升降壓轉(zhuǎn)換器，來(lái)自拓爾微，型號(hào)IM2605。

IM2605內(nèi)置開(kāi)關(guān)管，支持外驅(qū)兩個(gè)NMOS負(fù)載開(kāi)關(guān)，支持4-23V輸入電壓，內(nèi)置軟啟動(dòng)功能，支持FCCM或DCM調(diào)頻模式，具備逐周期過(guò)流保護(hù)，輸出過(guò)電壓保護(hù)，過(guò)熱關(guān)斷等保護(hù)功能。

散熱能力強(qiáng)：20V或5V輸入，5V3A輸出時(shí)，IM2605效率接近93%，4A輸出時(shí)的效率仍在91%以上，可有效降低損耗，優(yōu)化散熱；

小體積：封裝形式為QFN4X4-20L，同時(shí)內(nèi)建N-MOS路徑驅(qū)動(dòng)，節(jié)省外圍器件，簡(jiǎn)化PCB空間設(shè)計(jì)；

大轉(zhuǎn)化功率：支持20W，拖家?guī)Э诓坏舯P；

產(chǎn)品特點(diǎn)：

輸入電壓范圍：4V-23V；

開(kāi)關(guān)頻率可調(diào)：300kHz-450kHz；

軟啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)部固定；

帶旁路的內(nèi)部高壓偏置穩(wěn)壓器開(kāi)關(guān)；

工作模式可選FCCM或DCM；

逐周期限流；

高達(dá)4A的平均電感電流；

輸入過(guò)壓保護(hù)；

熱關(guān)斷保護(hù)；

封裝：QFN-28-4x4；

4.7μH合金電感配合IM2605進(jìn)行升降壓。

有兩顆同型號(hào)的MOS管，用于供電控制。

此拓展塢還內(nèi)置一顆降壓芯片，絲印T26A，這是拓爾微自主研發(fā)涉及的低壓6V 2A的同步降壓轉(zhuǎn)換器TMI3411，效率高達(dá) 90%以上，可實(shí)現(xiàn)100%占空比，可靠性高，內(nèi)置輸入過(guò)壓保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，短路保護(hù)，過(guò)溫保護(hù)等。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

高效率：高達(dá) 95% （@5V 至 3.3V）

工作頻率：1.0MHz

2A輸出電流

輸入電壓范圍：2.5V至6.0V

輸出電壓低至0.6V

工作模式：PWM 控制和 PFM 模式

可實(shí)現(xiàn)100%占空比

低靜態(tài)電流：40μA

短路保護(hù)

過(guò)溫保護(hù)

浪涌電流限制和軟啟動(dòng)

輸入過(guò)壓保護(hù)

<1μA 關(guān)斷電流

封裝：SOT23-5；

不僅如此，用于USB-A口的限流芯片絲印T18A也是來(lái)自拓爾微，TMI6263BH具備輸出防反灌功能的負(fù)載開(kāi)關(guān)，內(nèi)置極低內(nèi)阻的 P－MOSFET，具有真正的關(guān)斷功能，輸入電壓范圍為 2.5V 至 5.5V，輸出限流可調(diào)。TMI6263BH 提供可編程電流限制閾值介于 200mA 至 2.4A 之間。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

關(guān)斷狀態(tài)下典型值為 1μA

輸入電壓范圍：２.５V－５.５V；

快速瞬態(tài)響應(yīng)：8μs；

0.1ms典型上升時(shí)間

具備輸出防反灌功能

輸出自放電

熱關(guān)斷保護(hù)；

封裝：SOT23-5；

拆解總結(jié)

小新這款擴(kuò)展塢具備3個(gè)USB-A接口，100W USB-C充電接口和HDMI接口，支持手機(jī)和電腦使用。其內(nèi)置拓爾微全套BOM解決方案，包含IM2605、TMI3411、TMI6263BH。

IM2605進(jìn)行升降壓電壓轉(zhuǎn)換，為USB口提供穩(wěn)定的5V供電，提升兼容性。TMI3411內(nèi)置輸入過(guò)壓保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，短路保護(hù)，過(guò)溫保護(hù)為端口高度的可靠性。TMI6263BH內(nèi)置極低內(nèi)阻的P－MOSFET，具有真正的關(guān)斷功能，為USB接口提供高安全性。

拓展塢BOM解決方案拓爾微擁有解決產(chǎn)品的設(shè)計(jì)痛點(diǎn)，助力客戶提高產(chǎn)品的差異化和產(chǎn)品竟?fàn)幜?。針?duì)不同的需求，拓爾微提供全套定制化和系列化解決方案。

審核編輯黃宇