富满云矽推出高集成多口互联降压芯片XPM52C

前言

对于多口的充电器。大家都很熟悉了。充电器AC-DC部分输出一个固定的直流电压。然后通过各个接口独立的降压电路。根据负载需求进行降压输出。目前市面上已经出现了协议芯片搭配降压控制器、协议芯片搭配降压转换器、协议芯片与降压控制器一体的方案。今天我们来看一款全部集成的降压方案。

这款双口快充方案采用富满云矽最新推出的XPM52C降压芯片。芯片内部集成同步降压开关管。同步降压控制器和协议芯片。将传统两颗芯片外加两颗MOS管的降压电路集成为一颗芯片。大幅简化二次降压充电器次级设计。

通过

充电器

使用XPM52C降压芯片。能够简化多口充电器、插排中的二次降压电路。相同体积可以容纳多个输出接口。并且具备更高的功率密度。最大支持65W输出功率。非常适合车充。多口快充充电器和快充插排应用。

富满云矽35W双C口车充方案外观

基于富满云矽两颗XPM52C芯片设计的这一35W双C口车充DEMO非常的小巧简洁。

板子正面设有输入输出滤波电容、两颗降压电感。对应芯片的位置露铜加锡帮助散热。

两个USB-C母座均焊接在小板上。

模块侧面一览。

另一侧一览。两侧看去可以发现两个小板上除了接口母座无其它任何器件。

主板背面一览。设有富满云矽两颗高集成快充车充降压芯片XPM52C。此外还有寥寥几颗小电容和电阻。看到这相信很多读者都和小编一样大为震撼。

测得模块长度约为64.3mm。

宽度为18.36mm。

厚度为14.02mm。

拿在手上的大小直观感受。

带上红黑两根导线。模块重量也只有约13g。

12V DC输入环境下。

充电器

使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得其中一个USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议。以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、VOOC/DASH/WARP、PD3.0多个快充协议。

PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、12V2.92A三组固定电压档位。

测得另一个C口同样支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、VOOC/DASH/WARP、PD3.0多个快充协议。

PDO报文也一样。

24V DC输入环境下进行协议和PDO测试。测得C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议。以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、VOOC/DASH/WARP、PD3.0多个快充协议。

PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、12V2.92A、15V2.33A、20V1.75A五组固定电压档位。

测得另一个C口兼容快充协议相同。

PDO报文也完全一样。两个C口支持功率盲插。

富满云矽35W双C口车充兼容性测试

12V3A DC输入

12V3A DC输入情况下。

充电器

使用ChargerLAB POWER-Z KM001C测得给iPhone 13 Pro Max手机充电的功率为8.99V 2.92A 26.28W。

测得给红魔7 Pro手机充电的功率为8.72V 2.88A 25.09W。

同时给上述两款手机进行充电。苹果手机充电功率约为17W。红魔手机充电功率约为15W。总输出功率约32W。支持功率自动分配。

从柱状图部分可以清楚的看出每款手机设备充电功率的高低。

24V3A DC输入

24V3A DC输入情况下。测得给iPhone 13 Pro Max手机充电的功率为9.06V 2.92A 26.45W。

测得给红魔7 Pro手机充电的功率为8.78V 2.88A 25.25W。

同时给上述两款手机进行充电。充电功率均在17W。总输出功率约34W。

从柱状图部分可以清楚的看出每款手机设备充电功率的高低。

富满云矽35W双C口车充方案解析

看完了PCBA模块的尺寸和介绍。下面就对这款方案进行解析。展示富满XPM52C降压芯片的整合优势。

车充PCBA模块正面一览。输入端焊接一颗滤波电解电容。两颗降压电感与滤波电容分别对应两颗芯片。进行双路独立快充输出。

背面焊接两颗富满XPM52C降压芯片。

输入滤波电容来自绿宝石。规格为35V 100μF。

输入经过电解电容滤波后送至富满云矽XPM52C降压芯片。XPM52C内置同步开关降压转换器。内置功率MOS。输入最高电压为31V。满足24V车充应用。输出协议根据输入电压自动调整。满足12V到24V的降压应用。

XPM52C芯片支持最高65W输出。支持5-20V PD快充。3.3-21V PPS快充。最大输出电流5A。满足手机和笔记本电脑的充电需求。并能为手机提供大功率PPS快充。芯片内置线损补偿。并具有CC/CV特性。自带软启动功能。同时还内置全面的保护功能。包括输入过压、欠压保护。输出短路和输出过流保护。内置过热保护。引脚支持4KV ESD保护。

XPM52C内置的协议模块支持QC2.0/3.0/3.0+快充协议。支持小米27W快充协议。支持华为FCP/SCP/HVSCP快充协议。支持三星AFC快充协议。支持VOOC快充和PE以及苹果2.4A等快充协议。针对多口应用。XPM52C还支持富满特有的XP-LINK通信功能。多颗芯片可以通过单引脚通信。

充电器

根据输出功率。调节空闲端口的输出功率。无需外置单片机。进一步简化多口充电器的设计。

富满XPM52C降压芯片详细资料。

用于双口降压应用的电路图。除自举电容及必须的电感电容外。XP-LINK总线仅需一颗10KΩ电阻下拉。外围电路非常精简。

磁环降压电感特写。

输出滤波电容来自绿宝石。规格为25V 220μF。共两颗对应两路降压和输出滤波。

USB-C母座垂直焊接在小板上。再焊接到车充PCB上。符合车充外壳设计。

充电头网总结

随着多口充电器多年来的市场培养。多口充电器的出货量已经占据出货主流。但传统相对复杂的降压方案。在现在半导体产能受限的情况下。容易出现长短料和缺料情况。影响生产。多口充电器还需要

充电器

使用外置的单片机控制各个接口的输出功率。相当繁琐。

而富满云矽推出的XPM52C降压芯片则改写了传统的降压电路设计。XPM52C是一颗集成了降压控制器。协议芯片和降压MOS管的多合一芯片。一颗芯片配合极简的外围即可满足多口充电器的独立降压设计。芯片内置通讯功能。无需

充电器

使用单片机即可实现功率自动分配。满足多口快充。快充插排和车充应用。