回顧2024年,華源推出的協議產品可謂琳瑯滿目、應接不暇;產品覆蓋從單口到多口,從QC18W到PD 140W的應用。總體來說,華源快充協議產品種類多元化、兼容性高、可以在線升級,市場頭部客戶充分驗證,深受工程師青睞。
下面我們將華源PD協議產品按照,1.單C協議產品、2.單芯片多口協議產品、3.多芯片組合實現多口方案,三個方面進行梳理。這里只是簡單的產品歸類和產品橫向對比,方便快速設計選型。設計中需要了解更詳細功能和參數,請查閱對應的器件規格書。
1.單C協議產品:HY920B, HY930B, HY5311,HY5515,HYC952,HYC953
1)極致性價比單C方案:HY920B,HY930B
圖1. HY920B封裝與典型應用
HY920B/HY930B要點介紹:
? HY920B/HY930B兩者P2P兼容,HY920B支持最高12V PDO輸出,HY930B可以支持20V PDO輸出。
? HY920B/HY930B均通過最新的PD 3.1 SPR with PPS 認證,TID分別為: 10958/ 11065
? 支持QC2.0/QC3.0/QC3.0+、FCPSCP、AFC、PE+1.1/2.0;BC1.2 DCP & Apple 2.4A;支持SCP優先
? 支持NTC,可實現溫控降功率;集成CC, CV 環路控制;集成Vbus Load Switch
? 封裝:DFN 3mmx4mm-14,體積小;雙排PIN腳,兩邊分別連接AC/DC和Type-C接口,PCB布局友好
2)高度靈活性單C方案:HY5311
圖2. HY5311封裝與典型應用
HY5311通過最新的PD 3.1 SPR with PPS 認證,TID: 11066;支持QC2.0/QC3.0/QC3.0+、FCPSCP、AFC、PE+1.1/2.0;BC1.2 DCP & Apple 2.4A;支持SCP優先;具有優異的兼容性和靈活性。其靈活性主要體現為:
? HY5311最大廣播:65W,21V輸出(非標可以廣播100W功率,5A電流)
? 支持母線電壓自適應廣播。根據不同的母線電壓,廣播不同的PDO,例如車充的12V/24V電壓系統
? 集成N-MOS驅動,可選擇不同的N-MOS支持不同的電流輸出,比如三星11V/4.5A PPS
? 支持級聯功能:通過MP引腳與華源其他協議級聯,實現多口同插降功率,比如HY5311+HY5311實現2C降功率
? 支持I2C Slave模式:通過I2C可以實現智能功率分配,比如搭配MCU架構的協議HY5515,實現動態功率分配
3)大功率,高性能MCU內核單C方案:HY5515
圖3. HY5515封裝與典型應用
HY5515主要特點:
? 遵循USB PD 3.1 SPR 標準,最大功率可以支持140W(28V/5A);集成Type-C 2.2 DFP;支持Emarker識別
? 內置16M 32位ARM內核;集成32kB Flash和2kB SRAM;支持多次燒寫,可在線升級
? 支持多協議:UFCS、QC2.0/QC3.0/QC3.0+、FCPSCP、AFC、PE+1.1/2.0;BC1.2 DCP & Apple 2.4A
? 擁有豐富的GIPO 用于擴展應用;支持AC線電壓檢測;支持外擴電流采樣;支持外擴DPDM
? HY5515搭配其他帶I2C協議方案,可以實現多口智能功率分配,例如與HY5311、HYC5333、HY5324等搭配
? 搭配華源ACDC方案,可實現系統“零功耗”
4)支持UFCS,高集成度單C方案:HYC952,HYC953
圖4. HYC953封裝與典型應用
HYC952/HYC953是最新推出單C產品,增加支持UFCS協議;同時集成采樣電阻,外圍電路更簡潔,PCB layout更簡單。其他性能與功能可以參考HY920B/930B。HYC952/HYC953兩者P2P兼容,HYC952支持最高12V PDO輸出,HYC953可以支持20V PDO輸出
2.單芯片多口協議產品:HY5320,HY5322,HY5323,HYC5323U,HYC5327,HY5326,HYC5324
1)A+C,同插共享5V: HYC5320/HYC5322
圖5. HYC5320封裝與典型應
主要特點:
? 通過USB PD 3.1 SPR with PPS 認證,TID:10544;符合PD 3.1.1.8標準 & Type-C 2.2 DFP
? 支持 7檔電壓電流可編程 FPDOs/APDOs;其中HYC5322最大廣播:65W。(非標可以廣播100W)
? 支持QC2.0/QC3.0/QC3.0+、FCPSCP、AFC、PE+1.1/2.0;BC1.2 DCP & Apple 2.4A;C口支持SCP優先
? HYC5320/HYC5322 是P2P兼容,HYC5320支持最高12V PDO輸出,HYC5322可以支持20V PDO輸出
? 支持雙芯片級聯降功率功能;支持單口多口電流分開精準設定,只需要一顆采樣電阻;支持溫控降功率;
2)C+C,同插共享5V:HY5323/HYC5323U
圖6. HY5323&HYC5323U封裝與典型應用
對于雙C共享5V的方案,華源有兩款產品:HY5323和HYC5323U。HYC5323U集成雙路V-bus MOS,4X4mmQFN-32L封裝;HY5323需要外置V-bus MOS,3X3mmQFN-20L封裝。對于輸出電流比較高的應用,比如需要支持三星11V/4.5A,HY5323為更優選擇。二者都支持級聯功能,只需要一顆檢流電阻,單口多口電流分開精準設定;C口支持SCP優先。
3)2C+1A/ 2A+1C,同插共享5V:HYC5327,HY5326/B,HYC5324/B
圖7. HYC5327封裝與典型應用
HYC5327是一款集成三路V-bus MOS和采樣電阻的方案,基本實現“零外圍”。從成本和PCB layout兩個方面考慮,HYC5327都是目前3口協議的最優方案。HYC5327可支持2C+1A或者2A+1C的應用。
HYC5327除了支持PD、QC、FCPSCP、AFC、PE2.0協議外;還支持UFCS(5檔可編程電壓電流)
圖8. HY5326&HY5324封裝與典型應用
與HYC5327相比,HY5326只支持2C+1A應用場景,HY5324只支持2A+1C應用場景;二者都需要外置3顆V-bus MOS和一顆采樣電阻(適合大電流輸出)。HY5326B/HY5324B都支持UFCS(5檔可編程電壓電流)。
此外,HY5326/HY5324帶I2C接口,與MCU協議芯片組合可以實現動態功率分配。
3.多芯片組合實現多口方案:
1)多口同插共享5V方案:HYC5320/HYC5322,HYC5323U,HY5324,HY5326
絕大部華源協議產品帶級聯功能,這些帶級聯功能的產品可以兩兩組合,實現多口共享5V的方案,或者降功。在這些共享5V組合方案中,華源協議的單電阻采樣的成本優勢就非常明顯,比如兩顆HYC5322級聯實現2C+2A,系統只需要一顆采樣電阻,總電流可控,大大降低系統成本和外圍器件。下面為常見的多口組合推薦。
圖9. 4端口協議組合搭配
圖10. 5端口協議組合搭配
我們還可以通過兩顆3口協議組合可以實現6口方案:比如HY5326+HY5326可以實現4C+2A共享;HY5326+HY5324實現3C+3A共享;HY5324+HY5324實現2C+4A共享。
2)多口同插固定降功率方案:HY5515,HY930L,HY5311,HYC5322,HY5321,HY5324,HY5326,HYC5333
這些產品都帶級聯功能,搭配DCDC芯片,協議相互組合可以實現多C口同插降功率,比較典型的應用為2C+1A,2C+2A,2C等結構。下面介紹一些典型的組合參考。
圖11. 2C固定降功率方案
2C方案1采用外置Vbus MOS可以支持大電流輸出;方案2采用集成度更高的HY930L,PCB面積可以更小。
圖12. 2C+1A固定降功率方案
HYC5333為一款新推出的Buck+協議的A+C/C+C方案,集成Buck的高低邊MOS,可以支持65W輸出功率,且可以實現真正的100%占空比。
2C+1A方案1的體積小,HYC5333的封裝為5X5mmQFN,可以實現最大電流4A以內應用場景;相比較,方案2更具有靈活性,可以三星PPS(11V/4.5A)輸出,方案體積較大。
圖13. 2C+2A固定降功率方案
圖14. 2C+2A方案對應功率分配表
從功率分配表中可以看到方案3的C1口可以一直保持快充;方案1和方案2的功率分配一致,方案1的集成度更高,但是輸出電流不能超過4A。如果需要更高電流輸出,建議采用方案2。
3)多口同插智能降功率:HY5515,HYC5333,HY5311,HY5324,HY5326
HY5515是一款MCU內核的協議,可以搭配華源其他帶I2C的協議芯片使用,實現智能功率分配。
圖15. 2C+1A智能功率分配方案
獨立的2C+1A方案,C1/C2兩個回路采用兩個Buck,端口電壓互不影響,成本較高。半獨立的方案中,C2輸出電壓受制于C1的Vbus電壓,但省去一路Buck電路成本更有優勢;且由于HYC5333支持100%占空比,不用擔心5V轉5V輸出電壓低的問題。
圖16. 2C+2A/2C智能功率分配方案
以上為2024年的華源熱銷協議產品,以及各種組合,可以覆蓋大部分應用。華源PD協議不僅限于這些產品。關于更多PD協議產品,請參考華源官網。
2025年我們將陸續推出更多高性能,差異化的協議產品,請關注華源公眾號,我們將定期發布新品。
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原文標題:盤點2024年華源熱銷PD協議產品
文章出處:【微信號:華源半導體,微信公眾號:華源智信半導體】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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