相信在苹果发布会之前,一定会有人打赌,今年发布的新iPhone应该会采用USB Type-C接口,而不是Lightning。而在2016年9月8日凌晨1点 ,苹果公司发布了最新一代手机iphoto7,很遗憾,iphoto7仍然“偏执”地采用了Lightning口,打了不少人的脸。苹果手机不采用TYPE-C接口的一个重要原因就是希望能够获得更多的控制权,并通过授权设备盈利。
一年前,苹果是全球第一批在笔记本电脑上使用USB Type-C接口的制造商,并且还以一种极端的方式推行(整机只有一个TYPE-C接口),拉开了TYPE-C 接口普及的序幕。继MacBook之后iphoto7并没有成为TYPE-C接口普及的引爆点,但是随着其他各大手机厂商纷纷加入TYPE-C接口阵型,华为P9和荣耀V8,三星的GalaxyNote7,小米5,乐视乐Max,LG-G5,魅族Pro5,HTC-10.......从高端到低端逐级渗透,TYPE-C的普及浪潮已向我们慢慢走来。而已经开始储备TYPE-C移动电源方案的厂商已经看到了这块市场的无限商机。
现有的传统移动电源都是基于TYPE-A口设计的移动电源。随着TYPE-C设备的日益普及。现有的移动电源无论是功率还是接口的兼容都将很难满足这些设备的需求。在未来的几年,TYPE-C接口的移动电源必将出现指数倍的增长。但是稍微了解过TYPE-C协议的人都知道想从A口移动电源设计切换到C口移动电源设计可不是那么容易的一件事情。因为A口只有四个引脚,而C口有24个,光引脚数量已经是A口的6倍!以往我们一般都会把Micro头作为充电入口,把A口做为放电出口,所以只要把电压往VBUS上一放就实现了充放电的功能。而到了现在的C口,由于充电和放电都是同一个接口,并且需要自动识别正反插,想放电或者充电就没有那么简单了。如果对协议不了解,甚至会带来灾难性的设计问题。如国内某手机厂商为了节省成本,便出了USB2.0转TYPE-C的数据线。这种线理论上只允许通过500mA的电流,结果由于对协议不了解,用了一个大电流的Rp电阻,最后出了重大事故。
通过查看TYPE-C协议,我们可以了解到,要设计C口的移动电源方案,系统需要通过CC1和CC2两个引脚进行正反面识别,并且需要检测Rp和Rd的存在进而确立自身所扮演的角色,如果识别到对方是Rd电阻,那么可以确认自身是DFP角色,也就是放电方,如果识别到对方是Rp,那么可以确认自身是充电方,通过进一步检测Rp的大小,还可以知道对方的供电能力,进而确定自身充电电流的大小。而以上所有的这一切工作都是与我们以前A口的移动电源设计完全不一样的。
现有的TYPE—C移动电源方案大多采用MCU+ DC-DC +CC逻辑协议识别芯片的方式,造成成本过高,元器件多难查错的问题,而且具有双向功能的识别芯片市面上也并不多。说到这里,也许很多人都会问到:有没有单芯片TYPE-C移动电源解决方案?既节省成本也方便生产。为了解决客户的这种困境,在移动电源领域深耕超过5年的芯海科技于2015年针对TYPE-C,PD领域推出了CSS34P15专用芯片,可轻松实现单芯片TYPE-C移动电源方案,方案同时配有A,B,C三口,可以满足市面上绝大部分的USB 接口的电子设备。
图1:芯海TYPE-C移动电源DEMO板
作为芯海科技2015年在TYPE-C&PD领域的拳头产品,CSS34P15内部集成了一个包括Rp,Rd电阻完整的TYPE-C型收发器和一个完全符合PD2.0协议的通信模块,并且支持死电池功能。所以,可做到TYPE-C接口与芯片直接相连即可完成角色定义和角色识别,中间无需任何外围元器件,简单方便!系统放电电流最大支持到3A,最高15.6W大功率输出,3A放电效率最高可达94%,纹波达到国标标准,具有过流,短路,欠压保护功能,安全可靠!充电最大电流也可以支持到3A,具有对适配器自适应功能,把传统的移动电源充电速度提高了将近一倍!电池电量采用188数码管指示,结合芯海电池库仑计算法,无论什么类型电池,无需放电曲线,都可精准的显示电池电量,方便用户随时准确的掌握移动电源电池电量情况。经验证该产品可以正常给MacBook,魅族Pro5,谷歌电脑,微软Win10,乐视等TYPE-C设备充电,已通过EMI认证,且已导入行业龙头量产!
以下是方案系统框图及测试图片:
图2:TYPE-C移动电源系统控制框图
图3:DEMO板进行5.2V/3A放电
图4:DEMO板对MacBook进行5.2V/2.6A放电
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