锂电快充方案：TypeC-PD/QC诱骗芯片的常用型号，升降压（充电）芯片选型

Posted 2021-09-07 Mark_md

TypeC-PD 是未来消费电子供电的大势所趋，它可以仅用一根TypeC线缆，来输送 3.0V~21V 可调 的电源，最大功率可达 100W（USB-PD4.0貌似也要出来了，电压翻番，功率翻倍）。并且不影响原有的USB通信。TypeC-24Pin接口可用于传输 USB2.0/3.0/3.1/3.2/4的信号，雷电的接口也在雷电3之后一致使用了TypeC。

TypeC-PD的应用不限于手机快充，更多受益的是笔记本用户。背电脑出门，不用像以前另外拿着个砖头电源和线，不用担心忘记带电源而他人其他品牌的接口不一致。也不用担心手机、移动硬盘、外接扩展坞的线缆不通用，都只要一条TypeC线搞定。鉴于大多数的笔记本电脑没有独显（笔记本 CPU 的 TDP 多在15W以下），65W的氮化镓电源即可满足多数需求，选购多口输出还可以同时给手机用，轻巧便携。

现在越来越多的消费品都希望加上 快充 来增加卖点，除了手机、手表之外，还有像小风扇、电动牙刷、剃须刀、电子烟这类的日用品。这些物品很多都没有 CPU/MCU，很难像手机一样有完善的电源管理。实现快充就需要 PD / QC诱骗芯片 + 升降压充电IC 组合的帮忙。

扫盲链接：一文读懂USB TypeC与USB-PD。TypeC引脚定义-24P 16P 6P，CC1、CC2的作用，USB-PD介绍，USB2.0/3.0接口类型一览

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一些常用的PD / QC诱骗芯片选型

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IP2721（TSSOP-16）：
集成 PD2.0/PD3.0 UFP 协议，5/9/12/15/20V固定电压输出，只支持PD。
英集芯官网上的 PD IC 大多是给输出端用的，除了IP2716可同时作为DFP/UFP，其他都是只能做输出。而PD诱骗IC，官网没有介绍。但却可以搞到芯片和手册，真是神奇。
IP2721 英文手册
IP2721 中文手册

CH224（QFN20-3*3，ESSOP-10）：
只支持PD3.0/2.0，BC1.2，自动检测VCONN 及模拟 E-Mark 芯片，最高支持 100W 功率。（手册上没提QC，但还是连接了DPDM，详情不了解）
USB PD受电协议芯片CH224 - 官网资料下载
没错，就是生成CH340的那个沁恒。

HUSB238（DFN-10）：
支持PD3.0 V1.3、QC、BC1.2 DCP、CDP和SDP和Apple 5V2.4A。
集成负载开关驱动，可驱动PMOS或者负载开关芯片。可由I2C 通信实现高级PDO申请。VIN，GATE最高耐压30V，CC1 和 CC2 引脚25V高压保护。Cable应用可模拟eMarker功能，适用于电流大于3A应用。VBUS过压和欠压保护。过温保护，过温保护门限可配置。
HUSB238 官网资料下载

FS312（SOP8大小改的SOP10，与CH340K封装一样）：
支持PD、PPS、QC，支持调整，不支持I2C。官网及手册完善程度不如HUSB238。
优先级：PD/PPS>QC>FCP>AFC
带3.3VLDO输出。DP 和 DM 耐压均大于 12V。CC1 和 CC2 耐压均大于 30V。
FS312 官网资料下载

LDR6321（TSSOP-16）：
USB PD、QC 和 AFC 协议。
体积略大，功能跟其他的也差不多。
LDR6321 官网资料下载

XSP01（MSSOP-10）：
仅PD。9V/12V。奇葩，只能调整这两种电压。
https://www.dianyuan.com/upload/community/2019/10/30/1572418863-34898.pdf
https://www.dianyuan.com/upload/community/2019/12/11/1576068826-34563.pdf
XSP05：5~20V。仅PD。
https://www.dianyuan.com/upload/community/2020/01/10/1578644609-39572.pdf
XSP09：PD、QC。
整个系列的手册比较乱，没有详尽参数，功能没什么优点，小作坊通病，不建议用。

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升降压充电芯片选型

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没有USB-PD和QC以前，从USB取电给设备充电。因为USB输出只有5V，所以充电要么降压，要么升压，不会有同时需要升降压的场合。

而转用USB-PD后，你很难保证用户使用的充电器支持PD/QC等协议，而且也不能保证用户的充电器支持5~20V整个范围的电压调整。如果产品使用多串的锂电，较为简单的方案是 PD/QC诱骗IC + 降压充电IC。但考虑到用户范围，也为了扩展产品适用性，要保证即使老旧的5V电源也能使设备正常工作，这时一般都会选用升降压（充电）IC。

应用比较多的有诸如 ISL9237、bq25703A、bq25700A 这些经典型号，升降压，支持多节锂电串联。
鉴于最近国外IC涨价潮和断供的可能性，升降压IC更推荐国产南芯，国产厂商对快充电源管理这块还是比较有经验，放心使用。
南芯升降压充电IC选型页

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单节锂电，或者多节并联的情景，可选用英集芯的 IP5358，单芯片集成度很高，自带PD多协议诱骗、降压充电、QC/PD多协议升压输出、电量指示。

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相关连接：
充电头网：大功率移动电源升降压方案