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USB Type-C 240W 引领电源的未来

思睿达小妹妹 2021-06-10 10:11 次阅读

一、USB PD快充标准重大更新

近日,通用串行总线(USB)标准组织USB-IF宣布修订USB PD协议3.1规范,将USB Type-C最大功率从100W(20V,5A)提升至240W(48V、 5A)。

同时,USB Type-C规范也更新了2.1版本,以定义240W电缆的要求,满足更大充电功率的应用需求。这是自2019年8月USB Type-C 2.0规范之后,USB标准组织对USB-C接口的机械电子特性做出的重大修订。

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USB-IF组织更新的v2.1版本USB Type-C线缆和接口标准中,充电功率最高可达240W,并被命名为扩展电力范围(Extended Power Range),比起目前的最高100W高出一倍之多。不过,想要支持240W PD,需要全新的USB-C线缆。

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新的USB PD协议规定了一个更加严格的充电协议,特别是功率在100 ~ 240W范围内的产品(相对功率更低)更加严格。

USB PD协议3.1规范新特点:

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1)新增三种固定电压:

28V电压,用于100W以上;

36V电压,用于140W以上

48V电压,用于180W以上

加上之前定义的5V、 9V、 15V、 20V固定电压。

2)一种新的可调电压模式

可根据可用功率从15V到三个最大电压(28V、36V或48V)中的一个。

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二、应用范围广,万物皆可充

USB PD3.1标准推动电源行业进入“万物皆可充”时代,让USB PD快充标准的适用范围越来越广泛。

比如对于游戏本、显示器这类设备而言,大部分充电电压都在20V以下,在应用USB PD3.1快充标准时,只需要在电脑输入端增加一个降压电路即可满足100W以上大功率充电的要求。

而对于电动工具、电动自行车、工业电源这类多串锂离子电池设备或者需要高电压供电的设备来说,由于多串电池组的高电压特性,可以直接通过USB PD3.1的拓展功率范围的电压与之适配。

USB PD3.1标准进一步提升了USB PD快充标准的通用性,电压和功率范围覆盖了笔记本电脑、显示器、电动工具、工业电源、服务器等产品,真正做到了“万物皆可充”。同时也将带来USB Type-C接口大一统的局面。USB Type-C接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度以及更强悍的电力传输。

得益于USB Type-C接口集成了数据、电源、视频、音频、网络等各种功能,目前已被广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式主机、显示器等智能硬件设备以及充电器、移动硬盘、耳机、U盘、移动电源、数据线、相机、剃须刀等众多配件产品中。

USB PD3.1标准将进一步拓展USB Type-C接口在显示器、服务器、电动工具、安防POE供电、直流电机等领域的应用。

三、QC快充与PD快充

目前主流的快充有两种,一种是高通主导的QC快充,另一种就是PD快充了。

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QC快充

Quick Charge™ (QC)快充为高通公司所研发的快充技术,只要有搭载旗下晓龙™Snapdragon系统晶片的安卓手机,皆可使用其快充技术。除了支持多款采用晓龙™Snapdragon处理器的手机之外,也支持部分其他品牌的处理器。

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USB PD快充

它是由USB-IF组织制定的一种快速充电规范。该规范可实现更高的电压和电流,输送的功率最高可达240W,并可以自由的改变电力的输送方向。

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从USB充电标准的发展历程可见,在USB PD快充标准发布之前,大部分设备都是通过BC1.2协议充电,充电功率也仅有7.5W,使用范围也仅限于手机、数码相机等产品,即使用于电池容量极小的功能机充电,通常也需要2-3小时才能完成。

直到USB PD2.0规范发布,规定了USB-C为标准接口,并实现了最大100W的快充功率,应用范围从传统的功能手机拓展到智能手机、笔记本电脑、部分显示器等产品领域。但不得不承认,7年前引以为傲的100W功率,如今已经成为了限制USB PD快充发展的短板。

USB PD3.1标准的推出,不仅将充电电压标准提升到了48V,输出功率也提升至240W,这也就让USB PD快充标准的适用范围加大不少。

四、总结

目前USB-C最高输出功率为100W,在笔记本电脑行业中,100W的功率仅能覆盖到大部分的轻薄本。虽然一些高性能游戏本也支持了PD协议,但只能用于充电,100W远不能满足显卡+CPU的功耗,而升级到240W后,基本可以满足大部分笔记本充电需求。这意味着以后携带一款充电器就可以满足手机、平板和笔记本充电需求,可以大大提升便携性,因此我们预测 Type-C新标会加速普及。不过,在新的规格标准下,用户需要新的USB充电头以及USB Type-C线才可以达到240W的充电功率。USB-IF表示,“所有新的EPR线材在外观上都应该拥有明显的标示。”要达到240W的标准,一条USB Type-C线材需要支持5A 50V的电压及电流。所以新标也会带动整个充电领域供应链的更新。我们会密切关注新标的发展,欢迎大家关注我们了解最新电源动态信息。

关于思睿达微电子

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多种方案,欢迎随时交流沟通。思睿达联系人:何工 18923426660,E-mail:manjie@threeda.com,欢迎来电咨询,申请样品。感谢!

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NCP57152 LDO稳压器 1.5 A 低压差 快速瞬态响应

MC34268 LDO稳压器 800 mA 2.85 V SCSI-2有源端接器

8是一款中等电流,低压差(LDO)正线性稳压器,专为SCSI-2有源终端电路而设计。该器件为电路设计人员提供了一种经济的精密电压调节解决方案,同时将功率损耗降至最低。线性稳压器由1.0 V压差复合PNP / NPN传输晶体管,限流和热限制组成。该LDO采用SOIC-8和DPAK-3表面贴装功率封装。 应用包括有源SCSI-2端接器和开关电源的后置调节。 特性 2.85 V SCSI-2有源端接的输出电压 1.0 V Dropout 输出电流超过800 mA 热保护 短路保护 输出调整为1.4%容差 无需最低负载 节省空间的DPAK-3,SOT-223和SOIC-8表面贴装电源包 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...
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MC34268 LDO稳压器 800 mA 2.85 V SCSI-2有源端接器

NCP6324 同步降压转换器 3 MHz 2.0 A.

4B / C是一系列同步降压转换器,经过优化,可为一节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用提供不同子系统。这些器件能够在外部可调电压下提供高达2 A的电流。采用3 MHz开关频率工作可以采用小尺寸电感和电容。输入电源电压前馈控制用于处理宽输入电压范围。同步整流和自动PWM / PFM省电模式可提高系统效率。 NCP6324B / C采用节省空间的2.0 x 2.0 x 0.75 mm WDFN-8封装。 特性 优势 2.5 V至5.5 V输入电压范围 支持最新电池 3 MHz开关频率 降低输出电感和电容尺寸 自动省电模式(NCP6324B)或操作模式选择(NCP6324C) 降低静态电流,节省电池寿命 应用 终端产品 Portable&无线应用 计算与安全外围设备应用 消费类应用 移动电话,智能手机和PDA 便携式媒体播放器 数码相机 USB供电设备 游戏及娱乐系统 电路图、引脚图和封装图...
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NCP6324 同步降压转换器 3 MHz 2.0 A.

FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

80是一款用于移动电源应用的低静态电流PMIC。 PMIC包含一个降压,一个升压和四个低噪声LDO。 特性 晶圆级芯片级封装(WLCSP) 可编程输出电压 软启动(SS)浪涌电流限制 可编程启动/降压排序 中断报告的故障保护 低电流待机和关机模式 降压转换器:1.2A,VIN范围: 2.5V至5.5V,VOUT范围:0.6V至3.3V 升压转换器:1.0A,VIN范围:2.5V至5.5V,VOUT范围:3.0V至5.7V 四个LDO:300mA,VIN范围:1.9V至5.5V,VOUT范围:0.8V至3.3V 应用 终端产品 电池和USB供电设备 智能手机 平板电脑 小型相机模块 电路图、引脚图和封装图...
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FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

NCP1597B 同步降压转换器 1 MHz 2.0 A.

7B是一款固定的1 MHz,高输出电流,同步PWM转换器,集成了低电阻,高侧P沟道MOSFET和低侧N沟道MOSFET。 NCP1597B利用电流模式控制提供快速瞬态响应和出色的环路稳定性。它将输入电压从4.0 V调节至5.5 V,输出电压低至0.8 V,最高可提供2 A. NCP1597B具有固定内部开关频率(FSW)和内部软启动等功能。限制浪涌电流。使用EN引脚,关断电源电流最大降至3μA。其他功能包括逐周期电流限制;短路保护,低压差模式,省电模式和热关断。该器件还采用NCP1597A下的6引脚3x3mm DFN封装。 特性 优势 输入电压范围:4.0 V至5.5 V 优化用于+ 5V输入 内部140mΩ高侧开关P-FET和90mΩ低侧N-FET 高效率运作 固定1 MHz开关频率 小输出电感和输出电容 逐周期电流限制 保护功能 过热保护 保护功能 使用预偏置输出负载启动 与uP核心和I / O要求兼容 0.8 V +/- 1.5%参考电压 能够输出低输出电压 轻载时的省电模式 轻载时提高效率 应用 终端产品 + 5V DC-DC稳压器 机顶盒 液晶电视/数字电视/等离子电...
发表于 07-30 04:02 102次 阅读
NCP1597B 同步降压转换器 1 MHz 2.0 A.

NCP1599 同步降压转换器 1 MHz 3.0 A.

9是一款固定的1 MHz,高输出电流,同步PWM转换器,集成了低电阻,高侧P沟道MOSFET和低侧N沟道MOSFET。 NCP1599利用内部补偿电流模式控制,提供良好的瞬态响应,易于实现和出色的环路稳定性。它可将输入电压从3.0 V调节至5.5 V,输出电压低至0.8 V,并可提供高达3.0 A的负载电流。 NCP1599包括一个内部固定的开关频率(FSW)和一个内部软启动,以限制浪涌电流。其他功能包括逐周期电流限制,短路保护,省电模式和热关断。 特性 优势 输入电压范围为2.7 V至5.5 V 能够与3.3 V或5 V电压轨一起使用 内部140mΩ/90mΩMOSFET 满负荷时的高效率 逐周期电流限制 保护功能 过温保护 保护功能 使用预偏置输出负载启动 兼容uP核心和I / O要求 0.8 V +/- 1.5%参考电压 能够输出低输出电压 轻载期间的省电模式 提高效率在轻载时 应用 终端产品 + 5V DC-DC稳压器 机顶盒 液晶电视/数字电视/等离子电视 USB供电设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 03:02 100次 阅读
NCP1599 同步降压转换器 1 MHz 3.0 A.

NCP1529 降压转换器 DC-DC 高效率 可调节输出电压 低纹波 1.7 MHz 1 A.

9降压型DC-DC转换器是一款单片集成电路,适用于由一节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用。该器件可在外部可调范围为0.9 V至3.9 V或固定为1.2 V或1.35 V的输出范围内提供高达1.0 A的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部元件数量。该器件还内置1.7 MHz(标称)振荡器,通过允许使用小型电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。 其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。 NCP1529采用节省空间的扁平2x2x0.5 mm UDFN6封装和TSOP-5封装。 特性 优势 96%效率,28 uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池续航时间和'播放时间' 1.7 MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容器 在轻负载条件下自动切换PWM和PFM模式 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.9V 即使在PFM模式下,同类最佳低纹波 应用 终端产品 电池供电应用电源管理 核心电压低的处理器电源 USB供电设备 低压直流电源电源管理 手机,智能手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 电路图、引脚图和封装图...
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NCP1529 降压转换器 DC-DC 高效率 可调节输出电压 低纹波 1.7 MHz 1 A.

NCV6334 3.0 MHz 2.0 A PFM / PWM同步降压转换器 具有良好的功率

4B是一款同步降压转换器,经过优化,可为由一节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用提供不同的子系统。该器件能够在外部可调电压下提供高达2 A的电流。采用3 MHz开关频率工作可以采用小尺寸电感和电容。输入电源电压前馈控制用于处理宽输入电压范围。同步整流可提高系统效率。 NCV6354采用节省空间的扁平2.0x2.0x0.75 mm WDFN-8封装。 特性 优势 2.3 V至5.5 V输入电压范围 支持最新电池 3 MHz开关频率 降低输出电感和电容尺寸 自动省电模式 降低静态当前 应用 终端产品 消费者应用 计算与技术外围设备应用 游戏和娱乐系统 USB供电设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 01:02 124次 阅读
NCV6334 3.0 MHz 2.0 A PFM / PWM同步降压转换器 具有良好的功率

NCV2575 降压转换器 开关稳压器 可调输出电压 1.0 A.

系列降压开关稳压器是单片集成电路,非常适合简单方便地设计降压型开关稳压器(降压转换器)。该系列的所有电路均能够以极佳的线路和负载调节驱动1.0 A负载。这些器件提供3.3 V,5.0 V,12 V,15 V的固定输出电压和可调输出版本。 此降压开关稳压器旨在最大限度地减少外部元件的数量,从而简化电源设计。标准系列电感器针对LM2575进行了优化,由多家不同的电感器制造商提供。 由于LM2575转换器是一种开关电源,与传统的三端线性稳压器相比,其效率要高得多,特别是在输入电压较高的情况下。在许多情况下,LM2575稳压器消耗的功率非常低,不需要散热器,也不会大幅降低其尺寸。 LM2575的特性包括在指定的输入电压和输出负载条件下保证4%的输出电压容差,以及振荡器频率的+/- 10%(0C至125C的+/- 2%)。包括外部关断,具有80 uA典型待机电流。输出开关包括逐周期电流限制,以及在故障条件下进行全保护的热关断。 特性 3.3 V,5.0 V,12 V ,15 V和可调输出版本 可调版本输出电压范围为1.23 V至37 V +/- 4%最大线路和负载条件 保证1.0 A输出电流 宽输入电压范围:4.75 V至40 V 仅需要4个外部元件 ...
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NCV2575 降压转换器 开关稳压器 可调输出电压 1.0 A.

NCP6924 6通道电源管理IC(PMIC) 带有2个DC-DC转换器和4个LDO

4是安森美半导体迷你电源管理IC系列的一部分。它经过优化,可提供电池供电的便携式应用子系统,如相机模块,微处理器或任何外围设备。该器件集成了两个高效1000 mA降压DC-DC转换器,带有DVS(动态电压调节)和四个低压差(LDO)稳压器,采用WLCSP-30 2.46 x 2.06mm封装。 特性 优势 非常小的封装2.46 x 2.06 mm 减少PCB空间 超低静态电流(典型值105 uA) 节省电池寿命 I 2 C可访问的先前启用设备允许在启动系统之前更改设置 提供设计灵活性 两个DC-DC转换器,效率95%,可编程输出电压0.6 V至3.3 V,12.5 mV步进,1000 mA输出电流能力 四个低噪声,低压差稳压器,可编程输出电压1.0 V至3.3 V,50 mV步进,2 x 150 mA和2 x 300mA输出电流能力,50 uVrms典型低输出噪声 应用 终端产品 电池供电的应用电源管理 核心电压低的处理器的电源 相机模块 外围子系统 USB供电设备 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 MP3播放器 电路图、引脚图和封装图...
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NCP6924 6通道电源管理IC(PMIC) 带有2个DC-DC转换器和4个LDO

NCV6323 同步降压转换器 3 MHz 2 A.

3是一款同步降压转换器,经过优化,可为一节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用提供不同的子系统。这些器件能够在外部可调电压下提供高达2 A的电流。采用3 MHz开关频率工作可以采用小尺寸电感和电容。输入电源电压前馈控制用于处理宽输入电压范围。同步整流可提高系统效率。 NCV6323采用节省空间的2.0 x 2.0 x 0.75 mm WDFN-8封装。 特性 优势 2.5 V至5.5 V输入电压范围 支持最新电池 3 MHz开关频率 降低输出电感和电容尺寸 最多2 A输出电流 应用 终端产品 计算&外围设备应用 消费类应用 USB供电设备 游戏和娱乐系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 00:02 194次 阅读
NCV6323 同步降压转换器 3 MHz 2 A.

NCP6925 电源管理IC(PMIC) 7通道 带2个DC-DC转换器和5个LDO

5是安森美半导体迷你电源管理IC系列的一部分。它经过优化,可提供电池供电的便携式应用子系统,如相机模块,微处理器或任何外围设备。该器件集成了两个高效1000 mA降压DC-DC转换器和DVS(动态电压调节)以及五个低压差(LDO)稳压器,采用WLCSP-36 2.36 x 2.36 mm封装。 特性 优势 2.36 x 2.36 mm WLCSP 0.4 mm间距 小空间应用 超低静态电流(典型值140μA) 节省电池寿命 Id检测能力 附件检测 2一般用途I / O引脚 可以控制内部或外部稳压器,或者可以用作内部序列触发输入 两个DC-DC转换器,效率95%,程序可输出电压0.6 V至3.3 V,12.5 mV步进,1000 mA输出电流能力 四个低噪声,低压差稳压器,可编程输出电压0.8 V至3.5 V,25 mV步进,300 mA输出电流能力,50μVrms典型低输出噪声 灵活的上电和下电顺序可通过I²C编程 三输入10位ADC 2个DC-DC转换器,95%效率,1 A输出电流能力,可编程输出电压0.6 V至3.3 V×12.5 mV步骤 5个低压差稳压器,300 mA输出电流能力,0.8 V至3.5 V,25 mV步进的可编程...
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NCP6925 电源管理IC(PMIC) 7通道 带2个DC-DC转换器和5个LDO

LV5683P LDO稳压器 4通道

P是一款多线性稳压器,适用于USB硅调谐器汽车音响系统。该IC具有4个输出,VDD5V(3.3V),AUDIO(8.5V),SWU(3.3V)和USB5V(CD 8V:可用)。关于保护电路,它具有过流保护,过压保护和热关断功能。 VCC1(SWU和USB电源)是VCC的独立端子,接受较低的电压(例如来自DC / DC转换器),可以降低功耗。 特性 4系统稳压器 VDD5V(3.3V),AUDIO(8.5V),SWU(3.3V)和USB5V(CD 8V:可用) 过电流保护 过电压保护:典型21(除VDD外) 热关断Typ 175°C 应用Pch-LDMOS用于输出阶段 应用 汽车音响和信息娱乐系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 23:02 1096次 阅读
LV5683P LDO稳压器 4通道

SG3525A PWM控制器

A PWM控制器用于控制所有类型的开关电源,可提供更高的性能和更少的外部元件数量。片内+5.1 V基准电压调整为+/- 1%,误差放大器的输入共模电压范围包括参考电压,因此无需外部分压电阻。振荡器的同步输入使多个单元可以从属,或者单个单元与外部系统时钟同步。通过连接在CT和放电引脚之间的单个电阻可以编程大范围的死区时间。该器件还具有内置软启动电路,仅需外接定时电容。关断引脚控制软启动电路和输出级,通过脉冲关断的PWM锁存器提供瞬时关断,以及具有更长关断命令的软启动循环。当VCC低于标称值时,欠压锁定会禁止输出和软启动电容的变化。输出级采用图腾柱设计,能够吸收和输出超过200 mA的电流。 SG3525A的输出级具有NOR逻辑,导致关闭状态的低输出。 特性 8.0 V至35 V操作 5.1 V +/- 1.0%修剪参考 100 Hz至400 kHz振荡器范围 单独的振荡器同步引脚 可调节死区时间控制 输入欠压锁定 锁存PWM以防止多个脉冲 逐脉冲关机 双源/灌电流输出:+/- 400 mA峰值 无铅封装可用* 应用 半桥 推拉式 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 21:02 926次 阅读
SG3525A PWM控制器

NCP81231 降压控制器 USB供电和C型应用

31 USB供电(PD)控制器是一款针对USB-PD C型解决方案进行了优化的同步降压控制器。它们是扩展坞,车载充电器,台式机和显示器应用的理想选择。 NCP81231采用I2C接口,可与uC连接,以满足USB-PD时序,压摆率和电压要求。 NCP81231工作在4.5V至28V 特性 优势 I2C可配置性 允许电压曲线,转换速率控制,定时等 带驱动程序的同步降压控制器 提高效率和使用标准mosfet 符合USB-PD规范 支持usb-pd个人资料 过压和过流保护 应用 终端产品 USB Type C 网络配件 消费者 停靠站 车载充电器s 网络中心 桌面 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 19:02 454次 阅读
NCP81231 降压控制器 USB供电和C型应用

NCP6992 AIRFUEL-MR无线电源发送器ASIC

2是一款无线电源ASIC,可提供符合AirFuel MR标准的非接触式6.78 MHz电力传输单元(PTU)所需的电源,测量和支持功能。 NCP6992与蓝牙信令协议(BLE)相结合,通过管理功率传输(包括效率和故障条件管理),有助于调整和优化发送器线圈的功率。 特性 输入电压范围4.5V至22V 提供小型7x7mm²可湿性侧翼电镀QFN-56封装,间距0.4mm 直接从墙上适配器或USB端口供电 可通过3.4 MHzI²C接口进行广泛编程 50 W功率升压控制器,具有可在9V至55.2V(200mV步进)下编程的转换器,具有OVP和自动控制输入选项 可配置的睡眠模式和使用直接输入控制的快速唤醒循环 In集成式降压转换器5V& 500mA 2通用GPIO可用于逻辑I / O,ADC输入或时钟输出 系统LDO可编程为1.2V至3.6V,100 mV步进,带动态电压调节(DVS) USB BC 1.2检测的前端 具有OCP的四相可选6.78MHz PA驱动器 用于天线切换的PWM控制继电器驱动器 用于PA电源电压,电流和温度测量的10位ADC 一个阻抗控制检测器 具有ADC读数的差分...
发表于 07-29 18:02 241次 阅读
NCP6992 AIRFUEL-MR无线电源发送器ASIC