前言

多口快充因能滿足一充多機(jī)的效率需求，已是目前充電市場的主流需求，而數(shù)顯功能對充電功率、狀態(tài)的直觀呈現(xiàn)，更是能精準(zhǔn)擊中用戶對充電過程 “可視化、可控化”的訴求。

廣芯微近期最新推出了一款多口數(shù)顯快充方案，該方案基于UM5158+UM32G421開發(fā)的PD3.1 3C口+A口桌面充軟硬件開發(fā)平臺，主控UM32G421采用M4內(nèi)核，具備強(qiáng)大的運(yùn)算性能和豐富的外設(shè)接口，能夠滿足消費(fèi)類、工業(yè)類等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用需求。

該方案支持3個(gè)C口盲插，支持彩屏顯示，單C口最高可支持140W放電，多口同時(shí)輸出支持140W+140W+140W+60W，最大功率高達(dá)480W。該方案以其卓越的性能和獨(dú)特的UI設(shè)計(jì)，不僅在性能上滿足了市場對于大功率適配器、桌面充的應(yīng)用需求，更提供了集成式軟硬件開發(fā)平臺，為廠商推出大功率彩屏桌面充、充電器品類提供了快速量產(chǎn)方案。 下面充電頭網(wǎng)就帶來廣芯微這款多口數(shù)顯快充方案的解析，進(jìn)行功能展示和用料介紹。

廣芯微PD3.1 3C1A 480W多口數(shù)顯快充方案外觀

廣芯微PD3.1 3C1A 480W多口數(shù)顯快充方案為單塊PCB設(shè)計(jì)，并設(shè)有TFT數(shù)顯屏幕，兩者之間疊層設(shè)計(jì)，通過排針連接，具備3C1A四個(gè)快充輸出接口。

底面散熱金屬板用一整塊不銹鋼金屬構(gòu)成。

方案PCBA板與底面金屬板之間設(shè)有導(dǎo)熱硅膠墊來將器件的熱量傳遞到底面散熱金屬板上。

用于操作TFT數(shù)顯屏的按鍵特寫。

實(shí)測該方案PCBA模塊長度為150.30mm。

寬度為50.12mm。

厚度為24.89mm。

實(shí)測重量為187.7g。

為這款數(shù)顯快充方案通電，屏幕顯示“真快充，看得見”以及廣芯微電子的logo。

TFT數(shù)顯屏幕支持獨(dú)立顯示各個(gè)接口的快充協(xié)議、輸出電壓、電流以及功率，也可以共同顯示出來。

給樣品進(jìn)行通電，使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得該方案USB-C1接口支持UFCS 63W、PD3.1、FCP、SCP、AFC、QC3+、Apple2.4A、DCP等快充協(xié)議。

PDO報(bào)文方面， 具備 5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A五組固定電壓檔位，和5-11V/3A和5-21V/5A 兩組PPS電壓檔位，補(bǔ)充電壓檔位 28V5A，以及一組15-28V 140W AVS電壓檔位。

讀取UFCS快充協(xié)議電壓檔位，支持3.4-5.5V3A、5.5-11V3A、11-21V3A三組UFCS快充檔位。

其余兩個(gè)USB-C接口數(shù)據(jù)相同，不再重復(fù)贅述。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得該方案USB-A接口支持UFCS 60W、FCP、SCP、AFC、QC3+、DCP等快充協(xié)議。

讀取UFCS快充協(xié)議電壓檔位，支持5-20V3A一組UFCS快充檔位。

廣芯微PD3.1 3C1A 480W多口數(shù)顯快充方案解析

廣芯微PD3.1 3C1A 480W多口數(shù)顯快充方案正面一覽，TFT數(shù)顯彩屏通過排針連接到方案上。

將TFT數(shù)顯彩屏拆開，可以清晰看到方案的正面，正面焊接有MCU、協(xié)議芯片、同步降壓DC/DC控制器、降壓電感、輸入/輸出濾波電容等元器件。此外也能看出該方案的排布相當(dāng)規(guī)整，4 路快充通道對稱布局，分別對應(yīng)3C1A四個(gè)接口。

將方案PCBA板和散熱金屬板拆開，PCBA板開孔，兩者之間通過5顆螺絲固定，散熱板表面粘貼5塊藍(lán)色導(dǎo)熱硅膠墊，通過觀察分布可以知道，這些藍(lán)色導(dǎo)熱硅膠墊用于將方案的同步降壓開關(guān)管以及VBUS開關(guān)管的熱量導(dǎo)入到散熱金屬板上。

方案PCBA板背面特寫，背面焊接同步降壓轉(zhuǎn)換器、四路同步降壓開關(guān)管，TVS瞬態(tài)抑制二極管、VBUS開關(guān)管，合金電感等元器件。

驅(qū)動(dòng)TFT數(shù)顯屏幕的MCU來自廣芯微，型號UM32G421，這是一款基于ARM Cortex-M4內(nèi)核的高性能低功耗32位MCU，系統(tǒng)最高主頻達(dá)168MHz，運(yùn)算性能可達(dá)250DMIPS及配備64KB SRAM，并支持睡眠、停機(jī)、待機(jī)等多種低功耗模式。

該芯片外設(shè)配置包含2個(gè)12位最高5.25Msps的ADC、1個(gè)12 位1Msps的 DAC、3個(gè)運(yùn)算放大器及3個(gè)模擬比較器；通信接口涵蓋USB FS Device、CAN FD、4 個(gè) UART、2 個(gè) USART、2 個(gè) LPUART、3 個(gè) I2C、3 個(gè) SPI 及 1 個(gè) I2S；另有17個(gè)定時(shí)器、硬件 AES 加解密引擎、CORDIC 加速器等，適用于電機(jī)控制、智能門鎖、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等多種場景，支持多種封裝適用不同場景，在該方案中這款芯片采用QFN40封裝。

廣芯微UM32G421詳細(xì)資料。

用于管理USB-C1和USB-C2口的協(xié)議芯片為UM5158，來自廣芯微，該芯片支持USB PD 3.1 EPR 標(biāo)準(zhǔn)，支持QC、UFCS、華為 FCP/SCP、聯(lián)發(fā)科MediaTek及蘋果 USB DCP 等多品牌快充協(xié)議。該芯片集成多端口控制、恒壓恒流調(diào)節(jié)功能，配備 5 路多功能 GPIO與 10 位 ADC，支持輸出 / 輸入過壓、過流、欠壓、過溫及 D+/D -、CC 過壓等全方位保護(hù)，還具備線纜電壓補(bǔ)償能力，采用TQFN - 32L封裝。

廣芯微UM5158詳細(xì)資料。

用于管理USB-C3口以及USB-A接口的協(xié)議芯片同樣為廣芯微UM5158。

管理USB-C1的同步降壓DC/DC控制器來自廣芯微，型號為UM5120，該芯片輸入電壓范圍為 4.5V 至 36V，輸出電壓可在 3V 至 28V 間調(diào)節(jié)，輸出電流為 5A，開關(guān)頻率 130kHz，支持恒壓/ 恒流模式控制，采用TDFN-12L封裝。

其余USB-C2、USB-C3、USB-A接口的同步降壓DC/DC控制器同樣為UM5120，不再重復(fù)贅述。

廣芯微UM5120詳細(xì)資料。

降壓電感特寫，其余三路降壓電感規(guī)格相同。

輸入濾波電容特寫，規(guī)格為100μF50V，其余三路元器件規(guī)格相同。

輸出濾波固態(tài)電容特寫，規(guī)格為330μF35V，其余三路元器件規(guī)格相同。

兩顆同步降壓開關(guān)管，來自廣芯微，絲印UM7242。其余三路，每路各兩顆同步降壓開關(guān)管型號絲印均相同，故不再重復(fù)贅述。

TVS瞬態(tài)抑制二極管特寫，絲印CK。

同步降壓轉(zhuǎn)換器來自杰華特，絲印JWBH，實(shí)際型號為JW5026，是一顆耐壓40V的同步降壓轉(zhuǎn)換器，輸出電流為1A，開關(guān)頻率固定1.1MHz，具備輸入欠壓閉鎖，內(nèi)部集成軟啟動(dòng)，支持電流失控保護(hù)，具備短路保護(hù)和過熱保護(hù)，采用SOT23-6封裝。

杰華特 JW5026 資料信息。

搭配JW5026使用的4.7μH合金電感。

兩顆PMOS管特寫，用于預(yù)留的輸出合路功能，絲印G130P04A，實(shí)際型號為JMTG130P04A，耐壓 -40V，導(dǎo)通電阻為8.3mΩ，采用PDFN5x6-8L封裝，來自JJW捷捷微電。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

廣芯微推出的這款多口數(shù)顯快充方案為PCBA模塊形式，具備3C1A四個(gè)輸出接口，方案設(shè)有TFT數(shù)顯屏幕，能夠顯示各輸出接口的快充協(xié)議、電壓、電流以及功率等參數(shù)，便于了解設(shè)備供電狀態(tài)。該方案三個(gè)USB-C接口均支持PD3.1 140W輸出功率，USB-A接口支持UFCS 60W輸出，總功率輸出可達(dá)480W。同時(shí)為了緩解高功率輸出帶來的發(fā)熱降頻問題，廣芯微還為這款方案配備了散熱金屬板，可有效降低熱量積聚，避免因過熱導(dǎo)致的降頻和功率衰減。

充電頭網(wǎng)通過解析發(fā)現(xiàn)，該方案TFT數(shù)顯屏幕采用廣芯微UM32G421 MCU進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)輸出接口的各類參數(shù)顯示，采用兩顆廣芯微UM5158進(jìn)行協(xié)議適配，四路快充通道獨(dú)立輸出，互不影響，每一路快充通道均配有輸入輸出濾波電容、降壓電感、同步降壓DC/DC控制器UM5120以及同步降壓開關(guān)管UM7242，功能非常強(qiáng)勁，可為廠商推出大功率彩屏桌面充、充電器品類提供快速量產(chǎn)方案。