在近日舉行的蘋果秋季發(fā)布會(huì)上,iPhone 17全系產(chǎn)品引入一項(xiàng)重要的電源管理技術(shù)AVS(Adjustable Voltage Supply,可調(diào)電壓電源),將快充技術(shù)的演進(jìn)推向新的高度。AVS不僅進(jìn)一步優(yōu)化了大功率充電體驗(yàn),也預(yù)示著消費(fèi)電子快充標(biāo)準(zhǔn)正朝著更智能、更高效的方向發(fā)展。
什么是AVS?AVS技術(shù)最早由USB-IF協(xié)會(huì)在2021年發(fā)布的USB PD 3.1規(guī)范中提出,屬于擴(kuò)展功率范圍(ERP, Extended Power Range)的一部分,可在15V–48V范圍內(nèi)以100 mV步進(jìn)調(diào)節(jié)電壓。但由于其電壓范圍較高,對(duì)多數(shù)消費(fèi)類設(shè)備并不完全適用。2024年10月,USB-IF在PD3.2規(guī)范中新增了標(biāo)準(zhǔn)功率范圍的AVS(SRP AVS),將電壓區(qū)間下放至9–20V,以100 mV步進(jìn)精細(xì)調(diào)整。這一改進(jìn)顯著提升了充電的靈活性和能效,可更好地匹配不同設(shè)備的電壓需求,減少能量損耗與發(fā)熱。
在AVS技術(shù)浪潮下,目前,芯??萍?/u>支持PD3.2協(xié)議升級(jí)的芯片包括有:CS32G020、CS32G023、CS32G020Q、CS32G030、CPW3221、CPW3210、CPW3301、CPW3302等PD快充芯片家族。
其中,芯??萍糃PW3210是一款最新推出的滿足PD3.2 SPR-AVS標(biāo)準(zhǔn),高性價(jià)比PD3.2&UFCS控制器芯片。
芯片介紹及產(chǎn)品優(yōu)勢
CPW3210 系列內(nèi)部集成 32 位的微處理器,工作頻率 24MHz,可以支持很廣范圍的工業(yè)控制和需要高性能 CPU 的場合。內(nèi)嵌 128K 字節(jié)程序 Flash,6K 字節(jié) SRAM 及多種外設(shè),如:I/O 口、定時(shí)器、USART、I2C、ADC、看門狗,這使 CPW3210 系列可以用于更廣泛的應(yīng)用。
芯??萍糃PW3210資源框圖
另外,CPW3210 系列還配備應(yīng)用編程(IAP)功能,讓用戶可以升級(jí)固件而不必將芯片從電路板上取下。CPW3210 系列微控制器的工作溫度范圍為-40℃~105℃,工作電壓范圍 2.2V~5.5V。從產(chǎn)品特點(diǎn)來看,CPW3210主要具備以下四大優(yōu)勢。
全面且領(lǐng)先的協(xié)議支持CPW3210率先支持USB PD3.2規(guī)范,包括SRP AVS調(diào)節(jié)機(jī)制,同時(shí)兼容PD3.0/3.1、PPS、QC2.0/3.0、AFC、SCP、Apple 2.4A、BC1.2等多種主流快充協(xié)議,并集成UFCS融合快充功能,可實(shí)現(xiàn)跨品牌設(shè)備之間的高效快充。

資源豐富,支持多口擴(kuò)展
其128K Flash與6K RAM的存儲(chǔ)配置,可同時(shí)滿足PD3.1 EPR(140W)及UFCS認(rèn)證所需的代碼空間。芯片集成兩個(gè)TC 模塊、1個(gè)PD模塊和1路FCMP(獨(dú)立 DP/DM PHY 層 ),支持多口功率動(dòng)態(tài)分配,適合開發(fā)2C2A等多端口充電設(shè)備。
集成運(yùn)放,提升電流檢測精度
CPW3210內(nèi)置可編程運(yùn)放(OP),支持1/4/16/32倍增益可調(diào),采樣電阻可低至5mΩ,電流檢測精度達(dá)到±100mA。在實(shí)現(xiàn)PPS和UFCS等基于電流調(diào)節(jié)的協(xié)議時(shí)表現(xiàn)優(yōu)異,同時(shí)因采樣電阻阻值較小,也有效降低系統(tǒng)通路阻抗,提升效率并減少溫升。
接口可靠性強(qiáng)化
CC與DPDM引腳耐受電壓達(dá)到31V,符合PD-EPR高壓要求,并具備±20V(8/20μs)的浪涌防護(hù)能力,顯著提升端口在插拔和異常電壓下的可靠性。
典型應(yīng)用:2C1A充電寶方案
基于CPW3210設(shè)計(jì)的充電寶(Power Bank)CCA接口典型應(yīng)用,如下圖所示:
在該架構(gòu)中,CPW3210可實(shí)現(xiàn)2C1A三端口控制,單口充放電功率最高支持140W,多口輸出可自動(dòng)調(diào)節(jié)為5V模式,并內(nèi)置庫侖計(jì)電量算法,支持188數(shù)碼管電量顯示。該方案協(xié)議覆蓋全面,支持Type-C口免拆機(jī)固件升級(jí),極大方便后期維護(hù)與功能迭代。
基于CPW3210的2C1A充電寶方案實(shí)現(xiàn)單口140W(28V/5A)與多口5V智能分配。Type-C1/Type-C2支持PD3.2協(xié)議,Type-A兼容BC1.2/QC2.0/AFC/SCP協(xié)議。芯片內(nèi)部集成庫侖計(jì)算法能夠有效計(jì)算電池百級(jí)電量,并通過188數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示剩余電量。
開發(fā)環(huán)境:加速客戶開發(fā)
芯??萍紴镃PW3210配套了完善的開發(fā)支持體系。其軟件開發(fā)包(SDK)支持圖形化配置工具——Smart PD界面式開發(fā)環(huán)境,開發(fā)者可通過勾選方式快速配置協(xié)議類型、端口參數(shù)、功率規(guī)則等功能,大幅降低開發(fā)門檻和時(shí)間成本。
此外,芯海還提供評(píng)估板CPW3210-EVB、Demo Code、參考設(shè)計(jì)、應(yīng)用筆記等全套資料,方便用戶進(jìn)行性能評(píng)估和原型開發(fā)。公司長期以來在PD快充領(lǐng)域積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和市場資源,進(jìn)一步構(gòu)成其Smart PD開發(fā)生態(tài)的核心優(yōu)勢,為客戶提供從芯片、硬件到協(xié)議棧的一站式解決方案。
芯??萍糃PW3210-EVB
CPW3210作為芯??萍计煜滦乱淮鶳D控制器,秉承了芯海PD系列芯片高集成度、多協(xié)議兼容、高可靠性的特點(diǎn),更在PD3.2 AVS支持、電流檢測精度和開發(fā)效率方面實(shí)現(xiàn)重要提升,適用于快充充電器、移動(dòng)電源、多口配電設(shè)備等眾多場景,有望成為電源快充市場頗具競爭力的解決方案。未來,芯海科技持續(xù)致力于電源快充技術(shù)的研發(fā)與生態(tài)建設(shè),仍將推出更多符合國際標(biāo)準(zhǔn)、適應(yīng)市場需求的高性能電源管理芯片,助力推進(jìn)快充行業(yè)向更安全、高效、互通的方向發(fā)展。
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