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Cypress為USB-C充電提供更好的體驗

2017-06-19
關鍵詞: 蘋果 硬件 充電 適配器

USB Type-C接口,這兩年發展非常快,目前所有的筆記本電腦都開始用Type-C口了,很多旗艦手機也開始用Type-C接口。然而由于各家采用的標準不一樣,對電源適配器和手機充電器、充電寶的設計帶來很大挑戰。

這些挑戰包括:一是新的標準變化快,現在都需要支持帶PPS(可編程)的PD 3.0以及高通的Quick Charge(QC)4.0協議了;二是除了支持前面這兩個標準,還要支持三星、蘋果以及其它各家的標準,手機端的USB C口非常復雜;三是目前針對USB-C電源適配器、充電器以及移動電源的方案都非常復雜,需要很多外圍器件,也帶來設計的挑戰。

如何解決設計師的難題,而又能讓用戶方便的僅用一個充電器就能給大多數手機都高效地進行USB-C充電呢?前不久在臺北電腦展上,Cypress推出了針對PC電源適配器、手機充電器、車載充電器以及充電寶的高集成方案,支持帶PPS(可編程)的PD 3.0以及高通的Quick Charge(QC)4.0協議,還支持三星與蘋果的充電標準。“暫不支持OPPO的快充方式,硬件上來說都沒有問題,但是要求軟件上與oppo合作,現在還沒有合作。”Cypress負責人表示。

具體來說,EZ-PD CCG3PA單芯片解決方案,集成了用于恒定電壓、恒定電流和 PPS 應用的誤差放大器、允許 VBus 直接操作的30 V 穩壓器、CC引腳上的 VBus 短路保護、高壓功率 FET 的柵極驅動器、低邊電流檢測放大器、傳統充電器檢測協議的專用硬件以及系統級ESD保護,可最大限度地降低 USB-C 電源產品的物料成本。可編程的過壓過流電路可保護系統不受電源過載和其他錯誤操作的影響。

他特別強調了集成的‘CC引腳上的 VBus 短路保護這個功能’。他解釋說,“USB-C插口有20幾個pin,用戶在拔出的時候不可能正好是平行拔出,如果他角度斜一點就有可能碰到上面的高壓Vbus,就會短路。所以,我們就做了一個可以保護這個短路的功能(現在分離方案中,一顆這種短路保護芯片要0.5-0.8美元。)特別是給電腦充電,充電電壓達到20伏以上的時候,這個功能很重要,現在的PC上都在增加這個保護芯片。至于手機,目前的電壓最高是12V時還沒有這個需求,但是電壓再往上增加時,也要有這個保護功能了。”

那么如何適應USB-C標準的快速變化呢?“我們可以很快的響應標準,幾乎可以在標準頒布的一個月后就發布產品,因為所有產品都是可以固件升級的,不需要單獨再開一顆IC。這樣,也讓客戶可以快速的推出遵循最新標準的產品。”

最后,他在現場演示了支持PPS(可編程)的重要性與新的趨勢。

如何證明一個充電器有PPS功能?現場可看見,采用了CCG3PA芯片的USB-C充電器給手機充電時,可以從3V-12V進行間隔mv級的微調。這有什么作用呢?他稱:“這或許未來會推動‘直接充電’技術的誕生。”他解釋,一般來說,手機或者筆電充電時,需要一個充電IC,來管理充電過程中的電壓變化。如果供電端(適配器、充電器、充電寶)有PPS功能,可以做這么細致的微調,手機或者筆電中的充電IC可以拿掉了,我們稱之為“直接充電”,也就是說供電直接進了電池,不再需要充電IC。這個,雖然目前還沒有廠商接受,但也許會是一個趨勢。

Cypress一直在推動USB-C的發展。過去兩年時間發布了五代產品并上市,分別針對不同的產品,覆蓋幾乎所有市場。USB-C控制器目前全球市場占有率第一,大約在35~40%左右。他們一直在推動該技術的進步,比如今年初在CES上發布了首款HDML over USB-C,使得像Gopro這樣的消費電子產品可以減少一個HDMI的接口。

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USB協會的插拔認證大會,所有廠家帶著產品去做認證,并且互相插拔進行測試。每個顏色代表什么時候參加認證,數字是做過幾個認證。


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