前言

宇陽成電子科技推出了一款一分二的USB-C數(shù)顯數(shù)據(jù)線方案,這款一分二數(shù)據(jù)線方案為直通+同步降壓電路組合,直通輸出支持140W功率傳輸,雙口同時輸出為直通與同步降壓電路輸出。數(shù)據(jù)線方案設(shè)有液晶屏幕,支持輸出電壓和電流顯示,便于了解用電設(shè)備的供電狀態(tài)。

這款一分二數(shù)據(jù)線方案內(nèi)部使用兩組切換MOS管,可以實現(xiàn)任一連接的USB-C線滿功率輸出。當(dāng)單口使用時,數(shù)據(jù)線為直通模式,兩條輸出線均支持140W功率傳輸。當(dāng)兩條輸出線同時使用時,同步降壓電路進行降壓,支持65W+30W任意接口功率分配。

通過使用這款數(shù)據(jù)線,能夠?qū)崿F(xiàn)筆記本電腦與手機的同時快充,而無需額外購買多口充電器。并且還能根據(jù)所連接充電器的功率,動態(tài)調(diào)節(jié)輸出檔位,充分利用充電器輸出功率。下面充電頭網(wǎng)就帶來宇陽成這款一分二數(shù)顯數(shù)據(jù)線方案的解析,進行功能展示和用料介紹。

宇陽成一分二數(shù)顯數(shù)據(jù)線方案外觀

數(shù)顯數(shù)據(jù)線方案為雙層PCB設(shè)計,其中一塊PCB焊接液晶屏幕,另一塊PCB焊接連接導(dǎo)線。

上層的小板與下層小板通過排針焊接連接,上層小板設(shè)有液晶屏幕。

下層的小板背面焊接濾波電容,降壓電感,模擬開關(guān)和VBUS開關(guān)管。

連接兩塊PCB之間的排針通過焊接連接。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得線纜帶有E-Marker芯片,電力傳輸能力為50V5A,數(shù)據(jù)傳輸能力為USB 2.0。

將數(shù)顯數(shù)據(jù)線方案連接到充電器,默認申請5V電壓,液晶屏幕顯示輸出電壓為5V。

將數(shù)據(jù)線方案連接到140W充電器,數(shù)據(jù)線為直通模式,實測正常讀取28V5A 140W功率。

宇陽成一分二數(shù)顯數(shù)據(jù)線方案解析

看完宇陽成這款一分二數(shù)顯數(shù)據(jù)線方案的外觀和功能測試,下面就解析這款方案的用料信息。

焊接分開上層和下層小板之間的連接,在上層小板設(shè)有液晶屏幕,通過排線連接。

小板背面焊接穩(wěn)壓芯片和MCU。

在下層的小板夾層中焊接同步降壓轉(zhuǎn)換器,協(xié)議芯片和PD控制器,并焊接三顆VBUS開關(guān)管。

小板背面焊接切換開關(guān),三顆VBUS開關(guān)管,濾波電容,濾波電感。

兩個USB-C接口協(xié)議芯片采用英集芯IP2738U,這是一顆支持多個USB接口的協(xié)議芯片,支持雙口18-140W快充應(yīng)用,具備雙口獨立的反饋控制,并具備獨立的USB PD控制,相當(dāng)于兩顆IP2736整合到一顆芯片內(nèi)部,快充規(guī)格與IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR檔位,支持UFCS融合快充,并支持PD3.0/PPS等豐富全面的快充協(xié)議,兼容性非常好。

英集芯IP2738U內(nèi)置四路獨立的NMOS驅(qū)動,可用于多個接口輸出控制,控制多個VBUS開關(guān)管進行輸出端口切換以及兩路電源并聯(lián)控制,并且支持雙路獨立的過流、過壓以及短路保護,確保使用安全。芯片設(shè)有兩路I2C接口,支持通過PWM,光耦和I2C接口進行輸出電壓調(diào)節(jié),滿足PD快充,車充以及移動電源應(yīng)用。

英集芯 IP2738U 資料信息。

PD控制器來自英集芯,型號IP2752,是一顆可編程的USB PD控制器,芯片支持雙向應(yīng)用,支持VCONN供電和可編程的過流保護,支持電流能力定義和檢測,支持作為source,sink和DRP應(yīng)用,支持連接/分離檢測。

芯片支持PD3.1應(yīng)用,集成VBUS檢測,VCONN電源控制,集成物理層協(xié)議,采用I2C接口通信,VBUS/CC1/CC2引腳具備28V耐壓,采用DFN3*3-10封裝。IP2752可用于手機,平板電腦和筆記本電腦應(yīng)用,在這款數(shù)據(jù)線方案中,由IP2738U協(xié)議芯片通過I2C接口,進行充電器端的電壓申請。

英集芯 IP2752 資料信息。

同步降壓芯片來自英集芯,型號IP6551,是一款支持36V輸入電壓,4.8A輸出電流的同步降壓轉(zhuǎn)換器,芯片內(nèi)部集成10mΩ開關(guān)管,支持雙路獨立電流檢測,并支持恒壓恒流控制,支持線損補償和軟啟動功能,集成輸入過壓、輸入欠壓、輸出過流、短路保護、輸出過壓和輸出欠壓保護功能,采用QFN32封裝。

英集芯 IP6551 資料信息。

10μH合金電感和兩顆100μF35V濾波電容特寫。

VBUS開關(guān)管來自威兆半導(dǎo)體,型號VS4620GEMC,NMOS,耐壓40V,導(dǎo)阻6.4mΩ,采用PDFN3333封裝,使用三顆用于USB-C輸出接口的電源直通和旁路控制。

威兆半導(dǎo)體 VS4620GEMC 資料信息。

另一面三顆開關(guān)管用于另一路USB-C輸出接口的直通和旁路控制。

模擬開關(guān)來自上海貝嶺,絲印H1G,型號BL1532,是一顆低功耗雙刀雙擲模擬開關(guān),用于USB數(shù)據(jù)切換。

用于驅(qū)動屏幕顯示的MCU來自PUYA普冉,型號PY32F030K28U6,芯片內(nèi)置32位ARM Cortex-M0+CPU,主頻為48MHz,芯片內(nèi)置64KB FLASH和8KB SRAM,芯片內(nèi)部集成10通道12位ADC,具備SPI接口、I2C、USART接口,采用QFN32封裝。

為MCU供電的穩(wěn)壓芯片來自MicrOne微盟電子,型號ME6203A33PG,最大輸入電壓40V,輸出電流為150mA,輸出電壓為3.3V,采用SOT89-3封裝。

連接屏幕的排線插座特寫。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

宇陽成電子科技推出的一分二數(shù)顯數(shù)據(jù)線方案為PCBA模塊形式,通過導(dǎo)線焊接連接。數(shù)據(jù)線方案設(shè)有液晶屏幕,能夠顯示兩個接口的輸出電壓和輸出電流參數(shù),便于了解設(shè)備供電狀態(tài)。方案支持單口140W功率傳輸,雙口65W+30W任意接口功率傳輸。

數(shù)據(jù)線方案內(nèi)部設(shè)有兩組切換MOS管,配合內(nèi)置的同步降壓電路,能夠?qū)崿F(xiàn)雙口功率任意分配,相比傳統(tǒng)固定功率方案,使用更加靈活方便。數(shù)據(jù)線方案使用英集芯IP2738+IP2752+IP6551組合,實現(xiàn)雙口協(xié)議功能,充電器供電申請和同步降壓轉(zhuǎn)換。

屏幕顯示采用普冉PY32F030K28U6 MCU進行驅(qū)動,實現(xiàn)電壓和電流顯示,并使用威兆MOS管用于輸出直通和降壓電路切換,對應(yīng)數(shù)據(jù)引腳設(shè)有TVS進行靜電保護,提升整體可靠性。數(shù)據(jù)線方案使用兩塊PCB焊接,充分利用空間,縮小體積,便于應(yīng)用。