今天小编分享的科技经验：140W(28V5A）+多口快充！慧能泰全新PD3.1 EPR 協定芯片HUSB362重磅推出，欢迎阅读。
前言
2021 年 5 月，USB-IF 协会发布了全新的 USB PD3.1规范，该规范将快充功率上限从 100 W 提升至 240 W（支持 Extended Power Range，简称 EPR）。充电功率的提升也让 USB PD 的应用从手机、筆記型電腦，扩展到便携式设备、物联网设备、智能家居、通信和安防设备、汽车和医疗等领網域。
面对更多的应用场景，市场对于 PD 協定芯片的要求也越来越高。慧能泰半导体顺势推出一款支持PD3.1 EPR 且集成 MCU 的高性能 PD 協定芯片 HUSB362，支持 EPR 模式 140 W（28 V 5 A），PPS 支持从 18 W 到 100 W，AVS 支持从 100W 到140W。目前 HUSB362 已通过了 USB-IF 协会的PD3.1合规性测试，TID 为 9329。
图 1.HUSB362 TID 图片
通过 HUSB362 实现的 140 W（28V5A）大功率快充设计，外围仅需 1 颗光耦和少量电阻即可实现输出电压调整和前级 PFC 控制。该方案采用的是 3m Ω 的高精度电流采样，确保了采样精度同时大大降低了系统的功耗，而且可以同时支持高端电流采样和低端电流采样。
图 2.HUSB362 28V5A 设计小板
在PD3.1标准中， EPR 工作模式增加了 28 V，36 V 和 48 V 三种固定电压档和三种可调电压档（Adjustable Voltage Supply，简称 AVS）。PD3.1 EPR 模式下的 OVP 設定为对应电压的 120%，更高的电压也给 PD 協定芯片带来更多的挑战。HUSB362 支持 PD3.1 EPR 模式，电压上限支持到 28 V，实际耐压更是高达 35 V。
图 3. HUSB362 28V5A 设计小板电压调试示例
图 4. HUSB362 28V5A 设计小板工作示例
在大功率 AC-DC 应用场景中，充电器、适配器对功率因数和输入电流谐波的要求需要增加 PFC 电路来实现。为了提升电路效率降低系统功耗需要对 PFC 进行控制，而 HUSB362 集成了高精度电压电流采样，能自主计算输出功率，从而智能化地调节 PFC 线路开关。
在上述调压过程中，HUSB362 就实现了对前级 PFC 的控制：轻载（可编程，实验設定为输入功率 75W 以内）时断开 PFC 电路，功率变大时再启动 PFC 电路。
另外，充电器功率变大，传统电源架构下的充电器体积将随之增加。这个时候我们可以通过降低开关损耗、提高热性能、采用新电源架构提升充电器的功率密度的方式来减小大功率充电器的体积。
AHB（不对称半桥）具有较高的转换效率，支持电压的宽范围输出，HUSB362+PFC+AHB 可实现高效小型化的大功率快充电源设计。
图 5. HUSB362 功能框图
HUSB362 作为一款集成了 32 位 MCU 的 USB PD Source 芯片，专为高性能电源设计。它可以支持多个具有可编程电压和电流的 PDO，如 PPS PDO、EPR PDO，所有的 PDO 都完全符合 USB PD 3.1 V1.7 规范。
HUSB362 还实现了可编程的 DPDM PHY，D+ 和 D- 引脚可以被配置为支持 QC2.0、QC3.0、AFC、FCP 和 Divider 3 的模式，为传统设备提供了很好的兼容性。
HUSB362 集成 N-MOS 驱动，可控制 VIN 和 VBUS 之间是否导通，从而保护与 Type-C 连接器连接的设备。另外，其 CC1、CC2、D+ 和 D- 引脚的高电压容限和保护为系统提供了更多的可靠性。除此之外，针对 LPS（限功率电源），HUSB362 也作了充分的保护设计。
图 6. HUSB362 产品特性
对于快充电源设计而言，恒压环路控制（CC）与恒流环路控制（CV）是必不可少的。HUSB362 集成了优质的恒压控制环 ( CV ) 和恒流控制环 ( CC ) ，同时集成 FB 调压模式，可同时应用于 ACDC 或者 DCDC。无论何种应用场景，都能实现双环路控制，提升稳定性同时兼顾兼容性。
HUSB362 集成双环路的设计可让用户采用极简的外围元件实现应用设计，提升空间利用率和设计难度同时降低 BOM 成本。
图 7. HUSB362 140 W 3C1A 降功率快充电源设计电路图
HUSB362 还支持多口快充电源设计。通过 2 颗 HUSB362 和 1 颗 HUSB365 可以实现 140 W 3C1A 的降功率快充电源设计。单口工作时，单 C 口最大支持 140 W（28V5A）快充，其中 C3 最大支持 65 W（20V3.25A），单 A 口默认 18W 快充，电压电流可编程；任意两口及以上工作时，C 口降功率，电压电流可编程，如果 C3 与 A1 口同插，输出退回 5V。适用于各类墙插、排插、车充等应用。
深圳慧能泰半导体科技有限公司是一家专注于智慧能源控制技术的公司，主要面向智能快充和数字能源领網域，提供高性能数模混合芯片产品。公司总部设立在深圳前海，同时在上海、浙江杭州、美国加州设有研发中心。慧能泰的核心研发团队来自国内外顶尖半导体公司，拥有强大的研发创新能力。公司现已获多项授权专利，拥有独立自主知识产权，并于 2020 年被评为 " 高新技术企业 "，也入选了深圳市 " 专精特新 " 企业名单。
充电头网总结
目前，慧能泰已完成了围绕 USB Type-C 生态链的整体产品布局。在供电端，慧能泰提供各类高集成度高性能的 A 口、C 口以及 A+C 多口快充協定芯片。在受电端，慧能泰可提供通过 USB-IF 认证的 PD Sink HUSB238、集成 MCU 的 USB PD DRP 产品 HUSB251，以及全自主 USB Type-C 端口控制器 HUSB320 等多类型的产品。
而在线缆端，慧能泰有着全面的专利布局，已获 6 个相关专利证明，并已推出多款技术领先的 USB eMarker 产品，例如开启 4 引脚 eMarker 时代的 HUSB332D、全球第一款过 PD3.1 认证的 eMarker 芯片 HUSB332B、自带过温保护功能的 eMarker HUSB332C 以及打通 UFCS 生态链的 HUSB335 等。慧能泰的产品已获市场验证也广受好评。
了解 HUSB362 更多信息：https://www.hynetek.com/2603.html
