Type-C是USB接口的一種連接介面,不分正反兩面均可插入,大小約為8.3mm&TImes;2.5mm,和其他介面一樣支持USB標(biāo)準(zhǔn)的充電、數(shù)據(jù)傳輸、顯示輸出等功能。Type-C由USB Implementers Forum制定,在2014年獲得蘋果、谷歌、英特爾、微軟等廠商支持后開始普及。
個優(yōu)勢,就是為人所知的無方向性,通俗說就是可以正反插,估計這也是蘋果放棄之前使用的Thunderbolt 2接口的重要原因。
第二個優(yōu)勢是Type-C非常淺薄,約8.3x2.5mm的大小放在移動設(shè)備上并不突兀,應(yīng)用在筆記本電腦之上更是節(jié)省空間了三分之二的空間。
第三個優(yōu)勢在于其完整支持USB 3.1的全部功能,比如提供高達100W的供電、高10Gbps的傳輸速率、傳輸影音信號等。
得益于Type-C以上三個優(yōu)勢,特別的是,Type-C的功率傳輸是雙向的,這意味著它擁有兩種發(fā)送功率方式,即用戶不僅可以用筆記本為移動設(shè)備充電,也可以利用其它設(shè)備或移動電源為筆記本充電。
一、QC3.0+USB PD二合一Type-C車用充電器解決方案
方案概述
Type-C是新一代的USB接口,正反都可以插,USB PD輸出電壓可提供5V、9V、12V、15V、20V等多種選擇,功率大可以達到100W電力,而且Type-C接口很細小,所以適合筆電、平板到手機,以至小小的周邊產(chǎn)品都可以配備。而QC3.0乃是為手機量身打造,輸出電壓以每 200mV 為增量,于3.6V 至 20V 的電壓范圍內(nèi),讓手機選擇適合的電壓與理想的充電電流,進而將電能損耗小化、提升充電效率并改善熱表現(xiàn)。單一Type-C接口輸出的QC3.0+USB PD二合一車用充電器,讓使用者可以方便的對手機、平板與筆電充電。
方案框圖
方案特性
本方案高功率可達60W,采用MCU與開放式軟件設(shè)計,能自動識別負(fù)載充電協(xié)議為QC3.0或USB PD,并共享一個Type-C接口,具有成本低,彈性大的優(yōu)點。MCU采用市場應(yīng)用廣的ARM Cortex M0系列,以本公司代理的義法 (ST Micro) STM32F030K6,搭配仙童 (Fairchild) FUSB302 Type-C控制器,與安森美( ON Semi) QC3.0識別IC NCP4371,電源控制芯片則采用安森美升降壓(Buck-Boost) IC NCP81239。
本方案輸入由汽車電池點煙座提供大功率電源,經(jīng)由安森美的升降壓電源轉(zhuǎn)換控制芯片NCP81239驅(qū)動功率開關(guān),以調(diào)節(jié)輸出電壓與電流。MCU 負(fù)責(zé)識別、判斷負(fù)載充電需求與控制升降壓電源轉(zhuǎn)換芯片,以輸出負(fù)載所需的電源規(guī)格,采用的是義法STM32F030K6。MCU可直接連接Buck Boost IC內(nèi)建的I2C bus來設(shè)定負(fù)載所需的輸出電壓值,電壓設(shè)定采每100mV為增量,超越QC3.0所需的200mV增量規(guī)格。NCP81239搭配四顆Power Mosfet開關(guān)、一顆電感、與濾波電容,根據(jù)輸出入電壓差可自動調(diào)整為升壓 (BOOST) 或降壓 (BUCK) 架構(gòu),輸出5V~20V,符合USB PD需求的電壓規(guī)格。
本方案負(fù)載充電協(xié)議支持QC3.0與USB PD,并共享一個Type-C接口。Type-C與USB PD協(xié)議是經(jīng)由偵測USB接口的CC1與CC2訊號,并透過仙童的Type-C控制IC FUSB302,經(jīng)由I2C接口與MCU連接。QC3.0快充協(xié)議則采用安森美的QC3.0 控制IC NCP4371連接USB接口的D+/D-訊號。MCU負(fù)責(zé)識別、判斷負(fù)載充電需求與控制升降壓電源轉(zhuǎn)換芯片,以輸出負(fù)載所需的電源規(guī)格。