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蘋果手機站隊USB PD快充陣營，給整個行業(yè)帶來了極大利好。也正是得益于蘋果連續(xù)三代手機對USB PD快充的支持，才使得這項技術(shù)的普及速度大大加快，市場前景非常可觀。

作為一家在AC-DC電源領(lǐng)域深耕了17年的廠商，近日芯茂微針對USB PD快充發(fā)布了旗下首顆PD3.0認證協(xié)議芯片LP5828，并成為了業(yè)內(nèi)為數(shù)不多的能夠提供USB PD快充完整解決方案的芯片公司。

目前，充電頭網(wǎng)已經(jīng)拿到了芯茂微30W USB PD快充充電器參考設(shè)計。該套方案從初級PWM主控到次級同步整流再到協(xié)議芯片，均由芯茂微自主研發(fā)提供。下面就為大家?guī)磉@套參考設(shè)計的詳細評測。

一、芯茂微30W USB PD快充參考設(shè)計外觀

芯茂微30W USB PD快充參考設(shè)計的尺寸與蘋果原裝18W充電器體積相當；正面主要為插件元器件，布局有序。變壓器居中設(shè)置，輸入端設(shè)有延時保險絲、安規(guī)X電容、共模電感、浪涌抑制電阻等；初級濾波采用三顆鋁電解電容并聯(lián)，單顆容量為22μF；主控開關(guān)MOS加裝金屬散熱片輔助散熱。

次級側(cè)采用兩顆固態(tài)電容輸出濾波；USB-C接口以及協(xié)議芯片等使用一塊小尺寸的PCB板垂直焊接于主控PCB板上，提高空間利用率。

協(xié)議芯片為芯茂微最新發(fā)布的LP5828，其采用32位高速MCU內(nèi)核，支持Type-C、PD3.0、PPS、QC4.0、QC3.0、QC2.0、FCP、SCP、AFC、PE+等多種快充協(xié)議，兼容性優(yōu)良；并具有高集成度、高精度、外圍器件簡潔等特點。目前已經(jīng)通過了USB-IF協(xié)會的PD3.0認證，TID號2156。

芯茂微LP5828采用TSSOP-16L封裝，結(jié)構(gòu)簡單，腳位間距大，便于貼片生產(chǎn)。值得一提的是，該芯片還支持可多次擦寫和在線升級，即使已經(jīng)應(yīng)用在成品中，同樣支持在線協(xié)議程序設(shè)定燒錄及更新，避免配件產(chǎn)品上市后因電子設(shè)備程序升級而出現(xiàn)不兼容的情況。可應(yīng)用于USB PD快充充電器、USB PD快充車充等單向快充輸出領(lǐng)域。

同時，芯茂微LP5828內(nèi)置了Charge Pump，輸出VBUS開關(guān)可支持N-MOSFET，節(jié)省系統(tǒng)成本；具有恒壓（CV）、恒流（CC）環(huán)路控制功能，保證輸出電壓電流穩(wěn)定；VOUT支持3V~20V電壓輸出，并自帶過壓、過流、欠壓等保護功能。

PCB板背面布局非常精簡，這也得益于采用了芯茂微電子的全套快充解決方案。包括初級PWM控制器LP8773H和次級同步整流控制器LPSR100N。初級和次級之間有明顯的隔離，交流電源進線處與次級側(cè)之間為鏤空處理，以便加裝絕緣檔板，增強絕緣性能。

其中初級主控芯片LP8773H是芯茂微電子自研的第二代高性能準諧振PWM隔離反激控制器，內(nèi)置專有的準諧振技術(shù)以及高可靠的保護功能。其“數(shù)字抗抖動”技術(shù)可以根據(jù)加載自動選擇和鎖定波谷，并實現(xiàn)無音頻噪聲操作。此外，“數(shù)字抖頻”功能也讓LP8773H的EMI性能比傳統(tǒng)的QR更優(yōu)秀。

芯茂微LP8773H具有多模式控制方式。滿載時，根據(jù)輸入電壓不同，芯片工作于 CCM 模式或 QR 模式。當負載減輕，芯片進入“數(shù)字頻率監(jiān)控”模式來提高功率轉(zhuǎn)換效率。當輸出功率非常小時，芯片進入突發(fā)模式，可以達到 75mW以下的待機功耗。

同時LP8773H集成多種保護功能，包括欠壓保護、VCC過壓保護、輸出過壓保護、逐周期電流限、管腳浮空保護、過載保護、輸入電壓斷電保護、軟啟動、VCC鉗位、Gate 鉗位等；并且這些保護功能都可以自適應(yīng)恢復。

次級同步整流芯片LP10R100N為芯茂微電子的高性能的開關(guān)電源100V同步整流系列產(chǎn)品，兼容多種開關(guān)電源控制系統(tǒng)，支持DCM和CCM多種工作模式。

芯茂微LP10R100N采用專利的整流管開通判定技術(shù)，可以有效的避免因激磁振蕩引起的驅(qū)動芯片誤開通；同時具有極快的關(guān)斷速度，可以大幅度降低在CCM工作條件下因關(guān)斷延遲造成的效率損失。
值得一提的是，LP10R100N集成VCC供電技術(shù)，在不需要輔助繞組供電的情況下，保證芯片VCC不會欠壓。

二、芯茂微30W USB PD快充參考設(shè)計測試

1、PDO報文

使用ChargerLAB POWER-Z KT001對該參考設(shè)計進行PDO檢測，顯示當前的協(xié)議版本為USB PD3.0，并支持5V/3A、9V/3V、12V/2.5A、15V/2A、20V/1.5A五組固定電壓輸出檔；同時還兼容PPS快充協(xié)議，PPS電壓檔為3.3-11V/2.5A。

2、協(xié)議檢測

除了支持USB PD3.0 PPS快充協(xié)議之外，這款參考設(shè)計還支持APPLE 2.4A、Samsung 5V/2A、USB DCP、QC3.0、QC2.0、AFC、FCP、SCP等多種充電協(xié)議，適用于蘋果、華為、小米、三星、OPPO等主流品牌的機型快充，應(yīng)用廣泛。

3、兼容性測試

使用芯茂微30W USB PD快充充電器參考設(shè)計給iPhone 11 Pro Max充電，POWER-Z KM001C測得充電電壓9.13V，電流2.52A，功率約為23W，開啟USB PD快充。

給iPhone 11 充電，測得充電電壓9.04V，電流2.01A，功率約為18.2W，開啟USB PD快充。

給iPhone XS Max充電，測得充電電壓9.04V，電流1.89A，功率約為17.1W，開啟USB PD快充。

給iPhone XS充電，測得充電電壓9.05V，電流1.8A，功率約為16.33W，開啟USB PD快充。

給華為Mate 30充電，測得充電電壓8.95V，電流1.26A，功率約為11.35W，開啟USB PD快充。

給華為Mate 20 Pro充電，測得充電電壓9.05V，電流1.7A，功率約為15.44W，開啟USB PD快充。

給華為P30 Pro充電，測得充電電壓8.96V，電流1.33A，功率約為12W，開啟USB PD快充。

給華為P20 Pro充電，測得充電電壓8.95V，電流1.48A，功率約為13.31W，開啟USB PD快充。

給榮耀 8充電，測得充電電壓8.95V，電流1.45A，功率約為13W，開啟FCP快充。

給小米 9充電，測得充電電壓5.17V，電流2.81A，功率約為14.53W，開啟USB PD快充（5V/3A快充模式）。

給小米 8充電，測得充電電壓8.12V，電流2.09A，功率約為17W，開啟USB PD快充。

給小米 5充電，測得充電電壓6.27V，電流1.73A，功率約為10.87W，開啟QC3.0快充。

給OPPO Reno Ace充電，測得充電電壓9.05V，電流1.91A，功率約為17.36W，開啟USB PD快充。

給三星S10 Plus充電，測得充電電壓8.95V，電流1.5A，功率約為13.48W，開啟USB PD快充。

給三星S8 Plus充電，測得充電電壓5.07V，電流2.24A，功率約為11.37W，開啟USB PD快充（5V/3A快充模式）。

給魅族16th Plus充電，測得充電電壓9.04V，電流1.89A，功率約為17.14W，開啟MTK PE快充。

給魅族16T充電，測得充電電壓9.22V，電流1.79A，功率約為14.78W，開啟USB PD快充。

給魅族16 Xs充電，測得充電電壓8.07V，電流1.79A，功率約為14.45W，開啟USB PD快充。

給魅族16 Note9充電，測得充電電壓8.03V，電流1.83A，功率約為14.7W，開啟USB PD快充。

給蘋果iPad Air3充電，測得充電電壓14.98V，電流1.82A，功率約為27.36W，開啟USB PD快充。

給蘋果iPad Pro 10.5寸充電，測得充電電壓14.87V，電流1.79A，功率約為26.6W，開啟USB PD快充。

以上總共測試了包括蘋果、華為、三星、小米、OPPO、魅族等品牌在內(nèi)的21款主流快充手機及平板電腦，芯茂微30W USB PD快充充電器參考設(shè)計均能對其實現(xiàn)快充。下面為繼續(xù)來看這款參設(shè)計對市面上主流快充移動電源的快充兼容情況。

使用芯茂微30W USB PD快充充電器參考設(shè)計給華為40W快充移動電源CP12S充電，測得充電電壓19.84V，電流1.28A，功率約為25.46W，開啟USB PD快充。

給mophie USB-C XXL快充移動電源充電，測得充電電壓19.82V，電流1.54A，功率約為30.6W，開啟USB PD快充。

給Belkin F7U063快充移動電源充電，測得充電電壓19.83V，電流1.5A，功率約為30W，開啟USB PD快充。

給小米PLM07ZM快充移動電源充電，測得充電電壓14.97V，電流1.99A，功率約為30W，開啟USB PD快充。

給小米PLM011ZM快充移動電源充電，測得充電電壓9.05V，電流1.89A，功率約為17.13W，開啟USB PD快充。

給小米PLM012ZM快充移動電源充電，測得充電電壓9.05V，電流1.92A，功率約為17.39W，開啟USB PD快充。

給RAVPower RP-PB058快充移動電源充電，測得充電電壓9.05V，電流1.89A，功率約為17.13W，開啟USB PD快充。

給紫米QB910快充移動電源充電，測得充電電壓9.05V，電流1.95A，功率約為17.66W，開啟USB PD快充。

給紫米QB820快充移動電源充電，測得充電電壓14.97V，電流1.98A，功率約為29.68W，開啟USB PD快充。

給紫米QB822快充移動電源充電，測得充電電壓9.04V，電流2.36A，功率約為21.36W，開啟USB PD快充。

給ZENDURE ZDPX6PD快充移動電源充電，測得充電電壓19.82V，電流1.56A，功率約為31.1W，開啟USB PD快充。

給黑鯊BPB01快充移動電源充電，測得充電電壓12.03V，電流1.2A，功率約為14.46W，開啟USB PD快充。

給紅魔 PB1002S快充移動電源充電，測得充電電壓11.92V，電流1.61A，功率約為19.21W，開啟USB PD快充。

以上充電頭網(wǎng)測試了華為、mophie、belkin、小米、紫米等多個品牌的14款移動電源產(chǎn)品，結(jié)果顯示，芯茂微30W USB PD快充充電器參考設(shè)計均能全部兼容快充。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

芯茂微這款30W USB PD快充充電器參考設(shè)計采用單口輸出設(shè)計，采用了芯茂微全套控制方案。初級PWM主控芯片LP8773H和次級同步整流芯片LP10R100N的采用，使得整個參考設(shè)計的AC-DC電路變得十分精簡，方便調(diào)試，可降低產(chǎn)品開發(fā)過程中的系統(tǒng)成本。同時，USB-IF協(xié)會PD3.0認證的協(xié)議芯片LP5828讓整套方案的兼容性能有足夠保障。

充電頭網(wǎng)測試發(fā)現(xiàn)，除了支持USB PD3.0快充協(xié)議之外，芯茂微這款30W USB PD快充充電器參考設(shè)計還可支持APPLE 2.4A、Samsung 5V/2A、USB DCP、QC3.0、QC2.0、AFC、FCP、SCP等多種充電協(xié)議，兼容性廣泛。在對35款主流的手機、平板電腦以及移動電源的兼容性測試中，其表現(xiàn)也非常出色。

芯茂微30W USB PD快充參考設(shè)計兼容性測試：35款設(shè)備全兼容

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