【全新技术资料+问答】Type-C、快充、无线充电……持续更新中

【全新技术资料+问答】Type-C、快充、无线充电……持续更新中

  • 进士6377分

    共享充电宝的推出让移动电源的市场热度急速升温,围绕移动电源所产生的“快充”“Type-C”“无线充电”的话题也愈加火热。不同的接口配置,标准升级的要求,以及新的应用场景,由此衍生了各种各样的电源系统架构。如何挑选合适的方案和芯片为设计所用?邮件很长,都是十足的干货。

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    1. 传统移动电源架构和 TI 相关方案
    2. 快充/Type C/PD 移动电源架构和 TI 相关方案
    3. 用于移动电源的无线充电解决方案


    与此同时,由行业专家整理的常见技术问答也新鲜出炉啦!


    Type-C 专家:

    瞿安峰

    TI资深模拟器件技术支持工程师,具备10PC,平板电脑电子设计经验和5年的消费电子产品器件选型、方案搭建和技术支持经验。

    1. 电子工程师为什么需要USB Type-C?您认为USB Type-C具有哪些独特的价值?

    首先,从产品本身来讲,这个标准目前在行业上下游的各个大佬们都在积极参入并推动这个标准,因此其作为现在及将来的产品标配基本是不可质疑的,是市场的明显趋势。从工程师个人来讲,顺应历史潮流,紧跟技术发展方向,迅速掌握新技术,新应用,这也是工程师个人价值提升最直观的体现,也是保持自身职业竞争力的必备常态。

    Type-C这个技术,也确实会给我们实际使用产品带来极大的方便性,至少我们再连接设备时插拔可以变得更加的随意,保证一次可以插得很好,而且具有这种接口的设备间可以互相互联互通,那么可以想象得到,我们以后再也不用为每个设备专门配一个电源了,真的是随时随地只要可以插入,就可以充电,就可以给别人充电,家里再也不用那么多线了,是不是变得很方便。对于完全没有电子知识的消费者,是不是再也不用认是什么什么接口了,反正就只有这一种接口,插进去就行了,接下来的工作都是交给设备们自身去完成的了。当然这所有的便捷都是以我们工程师前期设计的不便捷,努力学习得来的了!

     

    2. 在进行USB Type-C相关产品设计时有哪些技术事项需要特别注意?为什么?

    Type-C 作为一个新技术,而且大家现在幸运又不幸运的碰到这个新技术正在迅猛的直接大量推向市场,那么自然当下遇到最多的,最常见的,也是让广大工程师和用户抓狂的问题应该还是首推“兼容性”问题了!工程师刚刚连着加了好几天班调好了一个产品,基本功能测试都通过了,开开心心的想休息下,结果没多久测试部或客户端反馈,在那那买的个Type-C设备和它一连,结果连不上;客户端也是,可能买了你的设备,接A,接B都没有问题,但是突然有天接了C,发现没有反应,结果当然还是你的错啦,因为人家的C和D相连时是没有问题的,所以兼容性问题是大家要特别注意的问题。

    那么兼容性问题怎么解决呢?!当然最简单的方法就是踩着前人的脚印往前走呗,若是作为工程师,自然就优先选用市场上使用的最广的,主流厂商都在采用的方案了,因为这样你不是一个人在战斗!

     

    3. USB Type-C PD的主要关系是什么?进行电源电路或结构设计时要注意哪些问题?

    USB Type-C是个大的概念,我们现在讲的Type-C,就是包含它所支持的所有功能了,那这从技术上来讲,就自然包括PD了。当然,若非要较真细节的话,我们可以简单的这么记忆,若你只需要支持5V充放电,数据呢也只有USB2.0,3.0的数据在端口上传输,那么你选用只支持Type-C功能的协议芯片就足够了,PD协议此时是不需要的,但是若你说你的Type-C端口要走5V以外其他的电压,比如9V,15V等,或者你说你的端口电压还是只支持5V,但是数据上要支持视频,那么对不起,所以在原来旧有的USB定义的那些电源和数据以为的东西,统统都要PD的支持,PD才是使Type-C变得如此强大的主要原因!

     

    4. 现在电子工程师在进行USB Type-C相关产品设计时,最多的问题是哪些?为什么会出现这些问题?如何解决?

    由于Type-C这个标准比较新,而且规格又主要是欧美制定的,制定的那个规格书又厚,200多页,而且是英文,所以现在工程师们的问题比较多,但我想主要比较集中在这几个方面:

       (1). 我到底该把产品定义成什么样?

       (2). 市面上这么多方案我到底该怎么选?软件又不完全公开,我该怎么做?

       (3). 怎么测试啊?出现兼容性问题怎么搞?

       (4). 天天说这个市场要起来了,怎么还是没有怎么看到在卖的产品呢?

    那这些问题怎么解决呢?化繁就简,Type-C确实是个比较新的东西,大家都对它有个认知自然是需要一个过程的,但是我们若要缩短这个过程,自然是跟着专业的人士,专业的厂商这样就学得更快,开发的效率更高了!

    推荐参考设计及热门产品:

    参考设计名称 设计指南 原理图 Geber 文件
    具有 2 节至 3 节电池输入的 USB-C PD DFP 5V/12V/20V@3A 输出参考设计
    双向电池供电系统 + USB-A 5V@2A 输出参考设计

    器件 说明 数据表 立即订购
    BQ25703A 具有系统功率监测及与 CPU 沟通的 NVDC 升降压充电控制器
    TUSB422 USB PD TCPCi 端口控制器
    BQ25895 具有 MaxCharge 支持的 I2C 控制 4.5A 单节 NVDC 电源路径管理
    TPS61088 具有 10A 开关的 13.2V 输出,同步升压转换器

    * 温馨小提示:EVM 开发板购买使用 TIstore 优惠码 1STORE 进行结算,可享受包邮服务!

  • 状元81061分

    Hi

        更详细的信息?

  • 进士6377分

    错过直播的用户千万不要错过这些干货呀~~~

  • 秀才280分

    再更新几个讲师的精选问答。顺道也推荐一些其他支持传统移动电源、快充的产品。


    1. 快充方案,对电池有什么要求?我们现在普通的智能手机能否直接用快充充电器直接对其充电?

    只要支持现有的快充协议的手机自然可以用快充充电器,支持快充要求电池也要能承受大电流充电,否则严重影响电池寿命

     

    2. 电池充电电压高于电池电压多少最理想才能够效率高而且不影响电池寿命?

    电池要求多大的充电电压就只允许多大的电压充电,不要用过高的电压对电池充电,不仅影响寿命,而且带来安全隐患。

     

    3. BQ25700A用的什么接口呀?

    Bq25700A 是SMBus接口,若需要I2C接口的,可以选用BQ25703A

     

    4. TPS61088最大了支持多大功率?EMI处理有什么建议?

    TPS61088 可以支持到20W的输出功率,好的PCB板布线对优良的EMI会有很大的帮助

     

    5. 无线充电的效率有多高?距离多远?

    整个系统效率目前可以做到75%左右,两个线圈的距离不要超过10mm。


    热门参考设计

    参考设计 设计指南 原理图 gerber 文件
    支持快充类
    具有输入和输出快速充电器的 USB-C DFP+ USB-A 移动电源参考设计
    具有输入快速充电器的 USB-C DFP + 5V@2A 移动电源参考设计
    具有快速充电器输入的 USB-C DRP 移动电源参考设计
    支持大于 5W 的接收和发送器参考设计
    微型双模无线接收器参考设计
    小型 5W 无线电源发送器参考设计

    热门及包邮产品:EVM 开发板购买使用 TIstore 优惠码 1STORE 进行结算,可享受包邮服务!

    器件 说明 数据表 立即订购
    传统移动电源
    BQ25606 输入电压较高的 I2C 控制单节 2.5A 快速充电器
    TPS61230A 具有可调节输出限流的 6A 同步升压转换器
    BQ27220 具有集成感应电阻的系统端 Impedance Track™ 电量监测计
    TPS61236 具有恒流输出的 8A 谷值电流同步升压转换器
    快充、Type-C 、PD 移动电源
    BQ25703A 具有系统功率监测及与 CPU 沟通的 NVDC 升降压充电控制器
    TUSB422 USB PD TCPCi 端口控制器
    BQ25895 具有 MaxCharge 支持的 I2C 控制 4.5A 单节 NVDC 电源路径管理
    TPS61088 具有 10A 开关的 13.2V 输出,同步升压转换器
    无线充电
    BQ51222 双路模式 5W(WPC v1.2 和 PMA)单芯片无线电源接收器
    BQ51013B WPC 1.1 兼容全集成无线电源接收器 IC
    BQ50002A 适用于 WPC V 1.2 A11 发送器的低成本 5V 无线电源发送器 AFE (搭配 BQ500511A 使用)
    BQ500511A 无线电源发送器控制器(搭配 BQ50002A 使用)
    BQ501210 具有 15W 功率输出的 WPC 1.2 无线电源发射器管理器

     

  • 秀才230分

    你好,我想问一下,我们现在有个3.7V20000MA的电池实现快充,并能放电5V/3A    3.3V/1A   6V/2A咱这有好的方案没?

  • 秀才280分

    针对近日发布的新产品 - BQ25703A,想和大家做一些技术分享。它是一款高度灵活的单芯片降压-升压型电池充电控制器,适用于1至4节(1S至4S)设计。通过USB Type-C和其它USB端口,实现为笔记本电脑、平板电脑、移动电源、无人机和智能家居应用等终端设备提供高效充电。同时,这款产品也支持I2C和SMBus接口,采用全新的高级电池算法,可通过最大功率点跟踪技术使电池充电智能化,实现全功率输出。称为输入电流优化(ICO)的独特算法可自动检测输入功率的最大容量以优化电流,同时保持系统和充电电流的一致性,以确保利用最大输入功率。

    主要特性和优势:

    • 输入源的灵活性:该器件的USB 电力输送兼容性具有3.5V至24V的宽输入电压范围,设计人员可以在多种端口(包括USB 2.0、USB 3.0和最新标准USB Type-C)中使用。
    • USB On-the-GoOTG)输出兼容性:新型充电控制器支持5V至20V的输入就绪器件,能够通过可编程电流调节为USB OTG提供可调输出。
    • 紧凑型配置:TI的新电池充电算法和智能检测功能使电池充电控制器能够支持宽输入和输出电压范围以及更紧凑的适配器设计。
    • 不同模式间的无缝转换该器件支持1至4节电池,可在降压和升压操作之间进行高效转换,无任何死区。
    如果大家感兴趣,可以访问www.ti.com.cn/product/cn/bq25703a
    稍后再和大家分享一下瞿安峰工程师在最近整理的"如何进行USB Type-C快充设计"的技术资料,敬请期待。
  • 秀才280分

    再来一波干货分享,介绍如何开展USB Type C快充设计,还有关于BQ25703A的详细讲解。

    下载完整版:如何进行USB Type-C快充设计

    先上几张截图给大家看看:

  • 秀才230分

    你好,用mcu控制的话由相关的例程吗,还有就是

    如果是bat供電,怎麼避免後端sys出現低阻抗或者short出現燒毀batfet?

    感覺的話後端沒有什麼電流偵測啊

  • 举人2955分

    当然TI可以帮您实现!

    20000mAh的电池充电,最好是支持快充,因此Charger就推荐Bq25890H ,单颗理论上可以支持到5A,最好用两颗并联,做个6-7A的充电电流,3颗4颗并联也可以做到10A甚至更大充电电流,而且支持各种快充协议,多颗并联充电热量也分散,散热也好做!

    5V 3A, 6V 2A 可以用两颗TPS61089 分别升压实现即可!

    3.3V 1A用TLV62565 降压方案又简单,又便宜的方案实现即可!

  • 举人2955分

    MCU 具体的例程因为各个客户产品有不同的需求,因此也没有统一的既定模式,不过好在这块也不复杂,根据你的产品所需的功能,控制Charger 等器件的对应寄存器即可!

    至于提到后端短路等问题,当然是设计时注意必要的诸如保护电路不可少,但同时所用的电芯,器件本身的质量必须注意,因为若是电芯,器件的本身的短路失效等,那什么设计也救不了了!

  • 秀才230分

    非常感谢您的回答,控制Charger的寄存器这块有相应的文档说明吗

  • 举人2955分
    Bq2419x_29x 寄存器设置说明.pdf

    如附件这份文档可能能帮到你!其大多数寄存器都和Bq25890H 类似!

  • 秀才20分

    你好,之前没有设计无线充电的经验,想咨询一个问题。无线充电方案中有没有发射器与接收器在传输能量之外具有无线通讯的功能,我想实现发射器与接收器之间的一种无线通讯,自定义程序传输自己需要的数据。