英集芯IP6537是一款應(yīng)用于車載充電器、快充適配器、智能排插等方案的降壓SOC芯片,支持USB PD3.0、QC、FCP/SCP、AFC、BC1.2等大部分主流快充協(xié)議。內(nèi)置同步降壓轉(zhuǎn)換器、功率MOS及協(xié)議控制器,外圍電路簡(jiǎn)單,節(jié)省PCB空間。最大輸出功率45W,輸入電壓范圍:7.1V~32V(輸入耐壓 40V),適配12V/24V車充及多口降壓場(chǎng)景。輸出電壓范圍:3V~20V,支持5V/9V/12V/15V/20V固定電壓輸出。采用QFN-24封裝,體積小巧,便于產(chǎn)品小型化設(shè)計(jì)。
一、技術(shù)特點(diǎn):集成化設(shè)計(jì)的三大優(yōu)勢(shì)
1、架構(gòu)集成:從分立器件到系統(tǒng)整合
傳統(tǒng)快充方案通常需要外置降壓轉(zhuǎn)換器、協(xié)議芯片及功率MOS管,導(dǎo)致PCB布局復(fù)雜、成本較高。IP6537采用單芯片集成設(shè)計(jì),將同步降壓控制器、耐壓40V的功率MOS、支持14種快充協(xié)議的處理器及CC/CV控制模塊整合于4mm×4mm QFN-24封裝中,外圍電路僅需10余個(gè)被動(dòng)元件,占板面積相比傳統(tǒng)方案減少約60%,BOM成本下降約45%。這一集成架構(gòu)有助于縮短快充產(chǎn)品的開發(fā)周期,加快市場(chǎng)響應(yīng)速度。
2、動(dòng)態(tài)功率分配:智能功率調(diào)度
針對(duì)多口充電場(chǎng)景,IP6537設(shè)有PIN15功率控制引腳,可通過外接電阻實(shí)現(xiàn)輸出功率的動(dòng)態(tài)分配。例如在雙USB-C口車充中,當(dāng)單口接入設(shè)備時(shí),芯片可輸出35W功率;雙口同時(shí)接入時(shí),通過51kΩ電阻通信,可調(diào)整為20W+20W或18W+18W模式,支持兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)快充。該機(jī)制具備功率監(jiān)測(cè)與過載保護(hù)功能,有助于避免因功率分配不當(dāng)導(dǎo)致的充電中斷或設(shè)備損傷。
3、線損補(bǔ)償技術(shù):提升充電穩(wěn)定性
長(zhǎng)充電線帶來(lái)的電壓衰減是影響充電效率的常見因素。IP6537內(nèi)置50mV/A的線補(bǔ)功能,當(dāng)輸出電流從1A增加至3A時(shí),芯片可將輸出電壓從5V相應(yīng)提升至5.1V,以補(bǔ)償線材電阻引起的壓降。
二、協(xié)議兼容性:廣泛覆蓋主流快充協(xié)議
1、支持多種主流協(xié)議
IP6537支持USB PD3.0(含PPS)、QC2.0/3.0、FCP/SCP、AFC、MTK PE+、SFCP、Apple 2.4A及BC1.2等14種協(xié)議,可兼容當(dāng)前市場(chǎng)主流快充設(shè)備。其協(xié)議優(yōu)先級(jí)機(jī)制可自動(dòng)識(shí)別設(shè)備支持的高效充電模式。對(duì)于支持PPS協(xié)議的設(shè)備,則可提供3.3V至21V(步進(jìn)20mV)的精細(xì)電壓調(diào)節(jié),滿足筆記本、游戲機(jī)等設(shè)備的充電需求。
2、協(xié)議擴(kuò)展接口:支持后續(xù)升級(jí)
為適應(yīng)VOOC、UFCS等新協(xié)議的發(fā)展,IP6537預(yù)留了I2C通信接口,可通過固件升級(jí)實(shí)現(xiàn)對(duì)新協(xié)議的兼容。
三、安全防護(hù):多重保護(hù)機(jī)制
1、輸入端防護(hù)
過壓保護(hù):支持40V耐壓,當(dāng)輸入電壓超過32V時(shí),芯片自動(dòng)關(guān)斷輸出。
欠壓保護(hù):輸入電壓低于7.1V時(shí)啟動(dòng)保護(hù),適用于車載等場(chǎng)景,有助于保護(hù)電瓶。
2、輸出端防護(hù)
過流保護(hù):最大輸出電流限制為3.4A,當(dāng)負(fù)載電流超過設(shè)定值時(shí),芯片自動(dòng)調(diào)整輸出電壓。
過壓保護(hù):輸出電壓超過20V時(shí)立即關(guān)斷輸出。
短路保護(hù):檢測(cè)到輸出短路時(shí),芯片可在10μs內(nèi)切斷電流。
3、溫度防護(hù)
芯片內(nèi)置過溫保護(hù)機(jī)制,當(dāng)溫度超過設(shè)定閾值時(shí),自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率直至溫度恢復(fù)正常,有助于在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定工作。
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景
1、車載充電系統(tǒng)
在12V/24V車載環(huán)境中,IP6537支持雙USB-C口輸出,單口最大功率35W。例如在雙芯片協(xié)作的方案中,可實(shí)現(xiàn)雙設(shè)備同時(shí)快充,并可結(jié)合數(shù)顯模塊監(jiān)測(cè)電瓶電壓。實(shí)測(cè)在-20℃至85℃溫度范圍內(nèi),芯片轉(zhuǎn)換效率可保持在92%以上。
2、多口快充適配器
在65W三口適配器中,IP6537可支持45W單口輸出或30W雙口輸出。其軟啟動(dòng)功能可將輸入沖擊電流控制在0.5A以內(nèi)。在24V輸入、5V/3A輸出測(cè)試中,板端效率可達(dá)94.3%,發(fā)熱量相比分立方案有所降低,有助于適配器實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。
3、智能排插
集成IP6537的排插可同時(shí)為手機(jī)、平板、筆記本等設(shè)備提供快充。芯片可自動(dòng)識(shí)別設(shè)備協(xié)議并匹配對(duì)應(yīng)充電參數(shù)
五、對(duì)快充行業(yè)發(fā)展的支持
隨著快充技術(shù)不斷進(jìn)步,用戶對(duì)設(shè)備便攜性與充電效率的關(guān)注日益提升。IP6537通過高集成設(shè)計(jì)、智能功率分配及多重安全保護(hù),為快充設(shè)備提供了可行的解決方案。未來(lái),英集芯將繼續(xù)推進(jìn)數(shù)?;旌闲酒夹g(shù)研發(fā),助力快充行業(yè)向更高效率與更小體積方向發(fā)展。
結(jié)語(yǔ)
英集芯IP6537以良好的性能、豐富的協(xié)議支持與廣泛的應(yīng)用適應(yīng)性,為快充SoC芯片提供了具有參考價(jià)值的設(shè)計(jì)方案。在車載充電、桌面適配器及智能排插等場(chǎng)景中,IP6537能夠以較小的體積與較高的效率滿足用戶需求,成為快充領(lǐng)域的重要組件之一。