Type-C 双电池快充解决方案 (typec双头超级快充)

{本文由家电维修技术小编收集整理资料}随着Type-C的广泛应用，以往的USB充电方案也逐渐需要Type-CPowerDelivery(PD)来实现更高效快捷的充电。以往的座充通常仅支持单电池充电，在某些耗电量较大的便携式设备应用的场景下不能完全满足需求，因此本文章提出了一个双电池快充的解决方案。图1是本文提出的Type-C双电池快充解决方案的框图。Type-C快充协议由USBPD芯片TPSD来完成，充电芯片使用了TI最新的升-降压充电芯片BQ，电池包中的电量计芯片采用了BQZ，此外，Type-C接口的ESD保护使用了TPD6SA，同时在输入端使用TPS来提供整个*的芯片供电。整个*的快充协议、充电和电量计配置由MCUMSPFR来完成。

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图1Type-C双电池快充解决方案本文主要讨论此解决方案中TI的产品。TPSD是一款*的USBType-CPowerDelivery(PD)*，具备USBType-C接口的正反插识别。在线缆识别之后，TPSD使用USBPD协议通过CC线进行协议通讯。当线缆识别和PD协议沟通完成后，TPSD会打开PD充电路径进行快充。

图2TPSD简化示意图TPD6S是一种单芯片USBType-C端口保护解决方案，可提供VVBUS短路过压和IECESD保护。TPD6S通过在CC和SBU引脚上提供过压保护，可以使CC和SBU引脚实现V容差，同时不会干扰正常工作。该器件将高压FET串联放置在SBU和CC线路上。当在这些线路上检测到高于OVP阈值的电压时，高压开关被打开，并且将*的其余部分与连接器上存在的高压状态隔离。大多数*都需要为其外部引脚应用IEC-4-2*级ESD保护。TPD6S为CC1、CC2、SBU1、SBU2、DP、DM引脚集成IEC-4-2ESD保护，并且无需在连接器上通过外部放置高压TVS二极管。

图3TPD6S简化示意图BQ是一款集成了MOS管开关的buck-boost充电芯片，可以支持1-4节锂或锂聚合电池。该充电芯片集成了4个开关MOSFET(Q1,Q2,Q3,Q4)、输入电流和充电电流感知电路、电池端FET(QBAT)以及buck-boost转换器的补偿电路。BQ可以为USBType-C和USBPowerDelivery(USB-PD)的应用场景提供很高的功率密度和设计灵活性。

图4BQ简化示意图BQZ器件采用已获专利的ImpedanceTrack™技术，是一款基于电池组的单芯片全集成解决方案，针对1节、2节、3节和4节串联锂离子或锂聚合物电池组提供电量监测、保护及认证等一些列丰富的功能。BQZ器件利用其集成的高性能模拟外设，测量锂离子或锂聚合物电池的可用容量、电压、电流、温度和其他关键参数，保留准确的数据记录，并通过SMBusv1.1兼容接口将这些信息报告给*主机*。 Type-C 双电池快充解决方案 (typec双头超级快充)

图5BQZ简化示意图TPS系列线性稳压器是针对功耗敏感型应用而设计的超低静态电流器件。此精密带隙和误差放大器在温度范围内的精度为2%。这些器件的静态电流仅为1µA，因此对于由电池供电、要求静态状态功耗非常小的常开*而言，这是非常理想的解决方案。为了增加安全性，此器件还具有热关断、电流*和反向电流保护功能。关断模式通过将EN引脚拉为低电平进行使能。该模式的关断电流低至nA（典型值）。TPS系列采用WSON-6和SOT--5封装。

图6TPS简化示意图MSPFRx微*(MCU)是MSP™MCU超值系列超低功耗低成本器件产品系列的一部分，该产品系列用于检测和测量应用中的数字输入D类音频放大器。MSPFRxMCU集成了一个位SARADC和一个比较器。所有MSPFRxMCU均支持–°至°C的工作温度范围，因此这些器件的FRAM数据记录功能对更高温度的工业应用来说意义重大。MSPFRxMCU由一系列由软、硬件组成的生态*提供支持，并提供有参考设计和代码示例，可帮助您快速开展设计。开发套件包括MSP-TSPT引脚目标开发板。TI还提供免费的MSPWare™软件，该软件以CodeComposerStudio™IDE台式机和云端版本组件的形式在TIResourceExplorer内部提供。MSPMCU还通过E2E™社区提供广泛的在线配套资料、培训和在线支持。MSP超低功耗(ULP)FRAM微*平台将独特的嵌入式FRAM和整体超低功耗*架构相结合，从而使*设计人员能够在降低能耗的情况下提升性能。FRAM技术将RAM的低功耗快速写入、灵活性和耐用性与闪存的非易失性相结合。TIMSP系列低功耗微*包含多种器件，其中配备了不同的外设集以满足各类应用的需求。该架构与多种低功耗模式配合使用，经过优化，可在便携式测量应用延长电池寿命中的数字输入D类音频放大器。该MCU具有一个强大的位精简指令集(R*C)CPU，使用位寄存器以及常数发生器，以便获得最高编码效率。数控振荡器(DCO)可使MCU在不到μs（典型值）的时间内从低功耗模式唤醒至活动模式。

图7MSPFRx框图以上TI的产品可以实现Type-C双电池快充解决方案，可以为研发者提供便捷。推荐阅读：使用高效MicroSiP电源模块助力*智能*小型化设计高性能全集成逐次逼近寄存器型模数转换器5G、快速充电和USB-C可编程电源的融合贸泽于上半年新增家制造商合作伙伴，进一步扩充产品线阵容VIN、8A高效率*封装降压型μModule器件要采购开关么，点这里了解一下*!上一篇：使用高效MicroSiP电源模块助力*智能*小型化设计下一篇：解开电源模块降额曲线的奥秘特别推荐MP：电表PMIC界新来的“五好学生”氮化镓器件在D类音频功放中的应用及优势如何通过使用外部电路扩展低边电流检测并提高DRV的检测精度SiCMOSFET的设计挑战——如何平衡性能与可靠性集成式光学*如何满足床旁检测仪器的未来需求技术文章更多>>“解剖”便携式医疗设备，看看里面都有啥？如何满足各种环境下汽车USB充电端口要求？电感饱和与开关电源之间的密切关系，这篇文章讲透了！（下）使用UWB技术的卓越汽车中科融合刘欣：从MEMS微振镜芯片入手，全栈式解决3D机器视觉挑战

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