PI與Cypress聯(lián)合推出Type C+PD快充參考設(shè)計，負載端效率大于87%

　　【導(dǎo)讀】USB Type C+PD快速充電方案最高支持100瓦功率，而且支持正反插，被業(yè)界譽為未來一統(tǒng)江山的快速充電方案，新一代智能手機、平板、電腦都將其視為一大賣點。本文將重點介紹PI和Cypress聯(lián)手推出的Type C+PD快充方案獨特賣點。

　　USB Type A和B充電現(xiàn)在已經(jīng)一統(tǒng)除蘋果之外的便攜式電子產(chǎn)品，但這二種充電接口有兩大致命缺陷：一是最大充電電流只能做到1.7A，而且不支持雙向插入，插頭尺寸也比較大；二是功率傳輸復(fù)雜而且受限。

　　圖1：PI高級應(yīng)用工程師閻金光

　　而已經(jīng)成為USB-IF標準的下一代USB Type C接口不僅插頭設(shè)計纖薄，而且最大充電電流支持到3A甚至5A，易于實現(xiàn)高達100瓦的功率傳輸，有能力一統(tǒng)未來智能手機、平板電腦、筆記本電腦、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等所有便攜式電子產(chǎn)品的充電接口。更為重要的是，Type C支持正反插，使用起來十分方便。纖薄的尺寸也更加適合體積小巧的便攜式設(shè)備的設(shè)計應(yīng)用。

　　知名市場研究公司IHS今年初的分析報告顯示，到2019年，采用USB Type C接口的電子設(shè)備出貨量將達到20億臺。PI（Power Integrations）公司高級應(yīng)用工程師閻金光也表示，今年知名的智能手機供應(yīng)商（如華為、小米、三星、中興）等都將推出采用了USB Type C接口的新一代產(chǎn)品。

　　圖2：到2019年，采用USB Type C接口的電子設(shè)備出貨量將達到20億臺

　　順應(yīng)這一市場潮流，PI聯(lián)合Cypress推出了一款適合智能移動設(shè)備快速充電應(yīng)用的符合USB Type C+PD協(xié)議的20瓦AC-DC電源轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計。該設(shè)計（參考設(shè)計DER-533）同時采用了Cypress的EZ-PD CCG2 C型USB端口控制器與PI的InnoSwitch-CP離線式恒壓/恒流反激式開關(guān)IC，該方案可使設(shè)計師實現(xiàn)快速、緊湊和高能效且符合各項標準的電源適配器設(shè)計。

　　閻金光說：“這一快充方案在不同輸入電壓、負載、溫度及批量生產(chǎn)條件下輸出均能滿足優(yōu)于3%的穩(wěn)壓精度，而且在負載端電源的平均效率高達87%，空載功耗在高壓輸入時可低于30mW，并支持以很低的BOM成本實現(xiàn)高度集成。更重要的是，這一可編程的解決方案可以快速適應(yīng)在USB Type C+PD推廣過程中可能出現(xiàn)的許多無法預(yù)料的新的設(shè)計要求或標準的更新?！?/p>

　　圖3：PI與Cypress聯(lián)合推出的5V3A和9V2.2A Type C+PD快充方案電路原理圖

　　PI市場營銷總監(jiān)Shyam Dujari也表示：“USB-PD將成為下一代移動設(shè)備的功率傳輸載體，同時具有良好的可擴展性；它使用纖薄的、正反向可雙面插入且連接穩(wěn)固的連接器，可在一個統(tǒng)一的架構(gòu)內(nèi)同時實現(xiàn)功率和數(shù)據(jù)的傳輸。”

　　Cypress公司USB產(chǎn)品線高級總監(jiān)Ganesh Subramaniam補充說：“充電器無處不在，而C型USB接口的采用會使得USB-PD廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、平板電腦和手機的電源適配器?！?/p>

　　Cypress的EZ-PD CCG2 C型USB端口控制器符合最新的USB Type-C和USB-PD標準，可以使用無源電纜、有源EMCA（電子標識線纜）電纜及其它有源電纜為筆記本電腦、電源適配器、桌面顯示器、充電座以及電纜適配器（加密狗）提供完整充電及數(shù)據(jù)傳輸解決方案。EZ-PD CCG2集成了C型收發(fā)器、終端識別電阻和系統(tǒng)級的ESD保護電路，因此可減少BOM元件數(shù)。

　　InnoSwitch-CP通過提供恒功率輸出特性，使得電池供電的設(shè)備在任何既定輸出電壓條件下均可從充電器獲取最大功率，從而節(jié)省充電時間并降低成本。InnoSwitch-CP IC采用PI公司創(chuàng)新的FluxLink技術(shù)，不僅省去光耦器，還可實現(xiàn)次級側(cè)控制，從而提供快速動態(tài)響應(yīng)、優(yōu)異的恒壓/恒流調(diào)整率和極低的空載功耗。FluxLink技術(shù)還可輕易實現(xiàn)安全的同步整流工作，有助于設(shè)計出極高效率的電源。

　　Dujari表示：“我們很高興能與Cypress推出這份聯(lián)合參考設(shè)計。EZ-PD控制器是當前USB規(guī)范最成熟、最全面的實現(xiàn)方案。此外，它們外形小巧且完全可編程，因此在這種重要的新接口技術(shù)的關(guān)鍵部署階段具有很高的設(shè)計靈活性。”

　　Subramaniam補充說：“PI的InnoSwitch AC-DC轉(zhuǎn)換器IC能夠?qū)崿F(xiàn)智能移動行業(yè)快速充電適配器開發(fā)人員所希望的高效率、高可靠性以及小尺寸的設(shè)計要求?！?/p>

　　DER-533參考設(shè)計實現(xiàn)了USB Type C+PD標準的Profile 2要求，能夠通過標準3A、C型USB線纜提供5V/3A和9V/2.2A的功率傳輸。該參考設(shè)計可從以下網(wǎng)址下載：http://www.power.com/der-533/。

　　美國PI公司是高壓電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域半導(dǎo)體技術(shù)的領(lǐng)先創(chuàng)新者，該公司的產(chǎn)品是清潔能源生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，廣泛適用于再生能源的利用，同時保證功率從毫瓦級至兆瓦級應(yīng)用中電能的有效傳輸和使用。有關(guān)詳細信息，可以訪問該公司網(wǎng)站www.power.com。