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    36W降压AC口多协议PD车载手机快速充电方案
  • 36W降压AC口多协议PD车载手机快速充电方案
  •   发布日期: 2018-09-13  浏览次数: 1,138

    36W降压AC口多协议PD车载手机快速充电方案基于快充车充芯片EDP3025,由芯片厂商易能微电子出品,EDP3025 是为多协议(含 PD 协议)快充车充设计的一颗电源管理芯片;内部集成了 QC2.0/3.0、PE1.0、AFC、 FCP、SCP、BC1.2 DCP、PD2.0 及 APPLE 2.4A 快充协议,PD 支持 5V,9V,12V 电压;在任意口插入设备都快 充,两路都插入设备输出电压降到 5V;支持苹果(IPhone 8/IPhone X)、惠普、戴尔、华为、小米、索尼等品牌 PD2.0 手机、笔记本、平板和游戏机快速充电且兼容性优异;芯片集成了输出欠压、过流保护、 短路保护自恢复等多重安全保护功能。

    应用范围

    ◆全协议(含 PD)快充车充

    特色

    EDP3025两路多协议PD,QC,PE,AFC,FCP,SCP单芯片快充车充方案. 

    用一颗芯 片完成了 DC-DC 升降压和快充协议,方案集成度高,外围原件少,热效率优秀. 元件温度低于 70℃。 支持 PD2.0, QC2.0, QC3.0, PE, AFC, FCP, SCP, BC1.2 DCP, Apple 2.4A 快充协议. PD 支持 5V, 9V, 12V 输出电压. 测试了市场上几乎 所有相关协议设备,包括手机和笔记本等,兼容性几乎做到 100%. 支持过压/欠压,过流,短路等保护功能. 安全性高,可靠性好,生产简单,是 当前市面上唯一一款双口输出全协议带 PD 的快充车充方案.

    功能

    ✔支持 PD2.0, QC2.0, QC3.0, PE, AFC, FCP, SCP, BC1.2 DCP, APPLE 2.4A 快充协议, 兼容市面上几乎所有相关协议 手机。PD 支持苹果 iPhone8 / iPhoneX, HP、DELL、华为、小米、任天堂等 笔记本,平板,手机和游戏机等兼容 性优异, 

    ✔两路 AC 口输出: C 口支持 PD2.0 快 充; A 口支持 QC, PE, AFC, FCP, SCP 快充; 

    ✔PD 额定 36W 输出功率(可配置:18W, 24W,36W,45W 等) 

    ✔放电效率:大于 93%@5V/3A  C 口对手机充电不反灌 

    ✔输出电压自适应 

    ✔上电 LED 灯指示  快充 LED 灯指示 

    ✔AC 口都插入手机后输出电压降到 5V 

    ✔过流,过压/欠压,短路保护 

    ✔输入电压范围: 8.0V~28V(耐压 40V)

    ✔输出电压范围:4.5V~12V 

    ✔芯片耐压 40V

    接口协议及功率.png

    操作UI

    插入汽车车充座系统开始工作,此时插入手机后开始给手机充电. 若手机支持快充的话则 执行快充握手后协调输出电压进入快充,LED 快充指示点亮. 负载电流小到一定程度后确认手 机充满电,延时一段时间后关闭输出,进入待机. 待机后再次拔插手机重新给手机充电. 当发生过压,欠压,过流,短路等异常时,立即关机.

    系统方块图

    电路图

    电路图.png

     

    PCB设计参考

    1.IC 下面需敷铜散热(IC 衬底要连接到 PGND),散热面积尽量大,衬底焊盘打通孔到 PCB 底层,并适当露铜皮增强散热。

    2.LDO18 脚的 10uF 电容要靠近芯片管脚; AGND 用单点接连的方式回到 PGND。

    3.采样电阻 CSP, CSN 端 Layout 应遵循如下规则: 

         a) CSP,CSN 走线要尽量避开干扰源器件比如电感,环路 MOS, Vout 等;

         b) CSP, CSN 走线尽量在同一层,减少打孔的情况; 

          c) CSP, CSN 两条线都必须靠近采样电阻,从采样电阻两端平行走线接入芯片且 尽量靠近芯片; 采样电阻到芯片端之间的连线不得过电流. 同样原理 CSN 也是不可 以直接和 PGND 相连。

    4.大电流通路(升降压环路部分电路: BAT – 电感 – MOS -- VOUT): 尽量走在同一层, 而且尽量粗短,同时地的面积也尽量增大且要完整. 这样可以增加散热,减小纹波并降低 EMC 干扰. 

    5, USB 口外壳不可以直接接 GND. 因为某些 USB 线负极是与外壳相连的,而采样 电阻是需要接在接口负极与 GND 中间,若两者相连则相当于采样电阻短路了. 

    6, 为保证散热,EMC 等性能最佳,推荐使用四层板.

    焊盘.png

    PCB设计正确做法.png

    PCB设计错误做法.png

     

    Q&A:

     Q: 输入输出接口外壳是否可以接 GND.

     A: 不可以. 因为某些接口连接线负极是与外壳相连的,而我们的采样电阻是需 要接在 GND 与接口负极中间,若两者相连则相当于采样电阻短路了.

     

    BOM物料清单

    BOM.png


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