隨著USB Type-C接口的應(yīng)用越來(lái)越普及，USB PD電源的需求也不斷增長(zhǎng)，PD 電源控制芯片供應(yīng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。在國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體崛起的大背景下，有一家芯片設(shè)計(jì)公司，作為USB PD 領(lǐng)域的一匹黑馬，從一個(gè)無(wú)名的半導(dǎo)體品牌到千萬(wàn)級(jí)芯片出貨量供應(yīng)商，僅用不到2年時(shí)間，它就是慧能泰半導(dǎo)體（Hynetek Semiconductor）。

慧能泰走自主創(chuàng)新路線，迄今為止有用二十多個(gè)專利獲得正式授權(quán)，其中包括六個(gè)中國(guó)、美國(guó)發(fā)明專利授權(quán)。與此同時(shí)，慧能泰堅(jiān)持高品質(zhì)路線，在產(chǎn)品定義、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和測(cè)試?yán)匣矫姘凑展I(yè)級(jí)的高標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，品質(zhì)控制走在國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體的前列。慧能泰PD產(chǎn)品支持18W到150W的功率范圍，也支持
雙口和多口的智能分配功率應(yīng)用，是PD電源市場(chǎng)極具競(jìng)爭(zhēng)力的選擇。本文介紹慧能泰在多口USB PD的各類方案，供廣大攻城獅參考。

一、慧能泰1C1A方案

目前市場(chǎng)最受歡迎的多口充電器主要是1C1A雙口充電器，即行業(yè)內(nèi)常說(shuō)的A+C雙口充電器。慧能泰提供多種不同智能功能分配方案供大家參考。

方案一：如圖1所示，該方案最大優(yōu)勢(shì)是A口和C口在任何使用場(chǎng)景均支持快充，這是眾多消費(fèi)者都希望的。但從技術(shù)及成本考慮，它具有一些劣勢(shì)，比如BUCK-BOOST成本高，EMI比較難處理，以及A口工作在18W QC模式下而此時(shí)C口同時(shí)輸出5V3A時(shí)，對(duì)AC-DC輸出端同步整流電路帶載能力是不小挑戰(zhàn)。

方案二：如圖3所示，A口是固定5V2.4A輸出，由于C口母線電壓在5.2V-20V范圍內(nèi)變動(dòng)，所以A口僅需要一個(gè)100% Duty的BUCK 即可穩(wěn)定輸出5.1V。該方案成本低，電路簡(jiǎn)單，唯一缺點(diǎn)是A口不支持快充。

方案三：如圖5所示，該方案是慧能泰目前主推的1C1A方案，它的優(yōu)勢(shì)是A口不采用價(jià)格高，線路復(fù)雜，EMI難整的BUCK-BOOST，而是采用價(jià)格低廉，線路簡(jiǎn)單的BUCK就可以實(shí)現(xiàn)A單獨(dú)使用時(shí)支持QC等快充功能。雙口使用時(shí)C口依然支持PD快充，但A口會(huì)變?yōu)?V2.4A模式。

綜上所述， 1C1A雙口三種方案各有優(yōu)劣，唯一不變的是慧能泰提供的非常實(shí)用，智能功率分配功能。即在A口閑置不用時(shí)，C口將提供最大設(shè)計(jì)功率輸出給終端設(shè)備充電，若檢測(cè)到A口插入終端設(shè)備,立刻將C口功率分出一部分給A口使用。而C口僅降低輸出電流，依然保持PD高壓快充功能。這與市面眾多雙插退5V方案相比，可以給用戶完全不一樣的體驗(yàn)。

二、慧能泰2C方案

目前常見(jiàn)雙C方案分為雙C盲插和大小C兩類，而常見(jiàn)大小C的實(shí)現(xiàn)方式又有兩種。

方案一：雙C盲插，如圖6所示，雙C盲插的優(yōu)勢(shì)是任意某口單獨(dú)使用均為最大功率輸出，同時(shí)使用均分功率輸出，消費(fèi)者不需要花時(shí)間去識(shí)別C口功率大小。典型運(yùn)用案例如表4所示。

方案二：大小雙C方案一，如圖7所示，出于成本、外形尺寸及效率等綜合考量，大功率C1口將作主回路直接去控制AC-DC，中間無(wú)DC-DC轉(zhuǎn)換，以達(dá)到最高效率目的；而小功率C2口可以通過(guò)BUCK-BOOST 配合慧能泰專門(mén)為18W定制的低成本方案HUSB338A來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方案同樣支持智能功率分配來(lái)達(dá)到最大功率有效利用。典型運(yùn)用案例如表5所示。

方案三：大小雙C方案二，如圖9所示，對(duì)于某些項(xiàng)目對(duì)產(chǎn)品尺寸及效率沒(méi)有較高要求，也不愿意去采用BUCK-BOOST的工程師來(lái)說(shuō),可以采用AC-DC輸出母線電壓，后級(jí)每個(gè)C口均采用BUCK來(lái)實(shí)現(xiàn)PD快充。該方案調(diào)試相對(duì)簡(jiǎn)單，特別C1口工作在5V時(shí)AC-DC同步整流電路電流不會(huì)太大，這樣相關(guān)器件選型、散熱及變壓器設(shè)計(jì)相對(duì)容易。

三、慧能泰1C2A方案

在USB-A到USB-C過(guò)渡階段，A+C多口運(yùn)用及要求可謂五花八門(mén)，如圖10和圖12所示，它是1C2A的快充方案，該方案最大優(yōu)勢(shì)是任何一個(gè)USB口在單獨(dú)使用時(shí)均支持快充功能，任何A口與C口組合使用時(shí)支持功率分配.一個(gè)典型運(yùn)用案例如表6所示。

四、慧能泰2C1A 方案

上面我們有介紹雙C的方案，目前過(guò)渡階段為了滿足市場(chǎng)對(duì)A口的現(xiàn)實(shí)需求，往往在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)還是會(huì)考慮增加1個(gè)A口，如圖13所示，該方案是在AC-DC輸出一母線電壓后每個(gè)USB口通過(guò)BUCK轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用慧能泰C口協(xié)議HUSB350可以靈活實(shí)現(xiàn)多口任意組合智能功率分配.典型運(yùn)用如表7所示。

五、慧能泰2C2A方案

對(duì)于更多USB口運(yùn)用，如2C2A，我們提供如圖15和圖16兩個(gè)方案供您設(shè)計(jì)參考。當(dāng)然這種多口運(yùn)用有非常多的實(shí)現(xiàn)方法及組合運(yùn)用，有興趣工程師歡迎與我們交流。

2C2A方案一，如圖15所示，2C功率可以任意定義，比如雙C盲插和大小功率任意雙C均可。A口任何場(chǎng)景使用時(shí)均可支持快充功能。典型運(yùn)用可參考表7所示。

2C2A方案二：如圖16所示，處于成本或尺寸考慮，C2口固定18W PD，當(dāng)C2和A口使用時(shí)來(lái)降低C1輸出功率,到達(dá)輸出功率最大利用。A口部分，可以采用雙A協(xié)議實(shí)現(xiàn)任意A口單獨(dú)使用支持QC3.0，同時(shí)使用共享5V3A。典型運(yùn)用可參考表8所示。

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