你的多口充電器,是時候該進化了。
傳統(tǒng)的多口充電器通常是每個端口分配一個固定的功率上限,即使實際端口的充電功率沒有達到這個上限,多出來的預期功率部分仍然會被占用,導致資源浪費。這種固定的功率分配限制了充電器的靈活性和效率。
為了滿足更靈活的充電需求,提高充電器的能量轉(zhuǎn)換效率和利用率,慧能泰推出了高性價比的動態(tài)功率分配方案,一站式解決多口充電功率分配難題,讓你的充電器真正“充”明起來。

圖一:100W 3C1A動態(tài)功率分配方案評估板
100W 3C1A動態(tài)功率分配方案--HUSB362BF+HUSB392
該款100W 3C1A動態(tài)功率分配方案采用慧能泰旗下的PD芯片HUSB362BF+HUSB392。單口使用時每個口都可以按照最大功率輸出;多口使用時,默認先按表一功率分配策略分配固定的功率上限,一段時間后(比如2min后)再根據(jù)各端口的實際充電功率和電壓動態(tài)調(diào)整。

表一:默認功率分配策略
完成默認功率分配后,5S后如果識別到只有C1+C2或者C1+C3的雙C口工作,會額外根據(jù)電壓進行一次功率分配。

表二:C1+C2/C1+C3下功率分配策略
動態(tài)分配機制
該方案擁有多口管理機制和功率調(diào)節(jié)機制,HUSB362BF通過I2C總線和HUSB392進行通信,同時連接HUSB392的INTb引腳(中斷),當HUSB392的三個中有任意端口插入設備時,HUSB392會將中斷拉低。在HUSB362BF的C1口接著設備,HUSB392的一個口(如C2)也接入設備時,HUSB362BF會在中斷拉低后通過I2C讀取HUSB392的各端口的連接狀態(tài),按照默認功率分配策略調(diào)整C1口和C2口的廣播。再每隔一段時間后(如每2min后),HUSB362BF通過I2C讀取C2口的輸出電壓和輸出電流,計算C2口的實際功率和分配功率差值,再根據(jù)自身采樣獲取的C1口實際功率和分配功率差值來進行動態(tài)功率分配,如以下的動態(tài)分配邏輯:
1、 檢測到任一端口握手了20V,保持當前分配的功率;
2、 C1:分配功率-實時功率<5W, C2:分配功率-實時功率<5W;保持當前分配的功率;
3、 C1:分配功率-實時功率<5W, C2:分配功率-實時功率>5W;C1 口功率提高5W,C2 口功率降低5W;
4、 C1:分配功率-實時功率>5W,C2:分配功率-實時功率<5W;C1 口功率降低5W,C2 口功率提高5W;
5、 C1:分配功率-實時功率>5W,C2:分配功率-實時功率>5W;保持當前分配的功率;
分配的最大功率是65W,最小功率為15W。

圖二:HUSB362BF+HUSB392動態(tài)功率分配方案原理圖
原理聽不懂沒關系,咱們通過具體操作演示下這個動態(tài)分配邏輯:
C1和C2單插時,C1廣播100W:

C1和C2單插時,C2廣播65W:

C1和C2同插,剛插入時,按默認策略分配功率,C1 65W +C2 30W:

5S后按照兩個C口的電壓都<20V,分配為45W+45W:

C1口帶載41W,C2口空載,滿足條件3,C1口變成為50W,C2口40W。(條件3:C1:分配功率-實時功率<5W, C2:分配功率-實時功率>5W;C1 口功率提高5W,C2 口功率降低5W):

C1口繼續(xù)提高負載到45W以上,C2口空載,滿足條件3,C1口變成為55W,C2口35W:

反之,如果在C2口帶載43W,C1口空載,滿足條件4,C1口變成為40W,C2口50W。(條件4:C1:分配功率-實時功率>5W,C2:分配功率-實時功率<5W;C1 口功率降低5W,C2 口功率提高5W):

如果兩個口負載都帶載40W以下負載,則滿足條件5,保持當前分配的功率,兩個口保持45W。(條件5:C1:分配功率-實時功率>5W,C2:分配功率-實時功率>5W;保持當前分配的功率):

如果兩個口負載都帶載43W,則滿足條件2,保持當前分配的功率,兩個口保持45W。(條件2:C1:分配功率-實時功率<5W, C2:分配功率-實時功率<5W;保持當前分配的功率):

C2握手20V/0A,C1握手15V/0A,按雙C的電壓分配為C1 30W,C2 65W,再將C1口負載提高到28.7W,這時候滿足條件3(C1:分配功率-實時功率<5W, C2:分配功率-實時功率>5W;C1 口功率提高5W,C2 口功率降低5W)以及條件1(檢測到任一端口握手了20V,保持當前分配的功率)按照條件3應該調(diào)整C1和C2口功率,但同時滿足條件1,會優(yōu)先保證握手20V口的功率,因此功率不會調(diào)整,還是C1 30W,C2 65W。

協(xié)議支持
HUSB362BF+HUSB392動態(tài)功率分配方案集成了 USB Type-C 接口、PD PHY 以及協(xié)議層解析功能,支持設備插拔自動檢測和設備類型的識別,兼容USB PD/PPS,Apple 2.4A,BC1.2,QC2/3/3+ Class A and Class B,AFC,F(xiàn)CP,LVSCP/HVSCP,PE1.1、PE2.0、UFCS等主流的快充協(xié)議。根據(jù)接入設備的功率請求,自動匹配最優(yōu)的電壓和電流輸出,方案的功能和支持的協(xié)議可自定義。
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關于慧能泰半導體
深圳慧能泰半導體科技有限公司是一家專注于智慧能源控制技術的公司,主要面向智能快充和數(shù)字能源領域,提供高性能數(shù)?;旌闲酒a(chǎn)品。公司總部設立在深圳前海,同時在上海、浙江杭州、美國加州設有研發(fā)中心。慧能泰的核心研發(fā)團隊來自國內(nèi)外頂尖半導體公司,擁有強大的研發(fā)創(chuàng)新能力。公司現(xiàn)已獲多項授權專利,擁有獨立自主知識產(chǎn)權,并于2020年被評為“高新技術企業(yè)”,2023年獲評國家級專精特新“小巨人”企業(yè)。
目前,慧能泰已完成了圍繞USB Type-C生態(tài)鏈的整體產(chǎn)品布局,開發(fā)并量產(chǎn)了多款產(chǎn)品:供電端的多系列PD Source協(xié)議芯片,受電端的高性能PD Sink(PD 誘騙芯片)、Type-C端口控制器(CC Logic),線纜端的USB eMarker(電子標簽芯片)。成立以來,慧能泰連續(xù)推出多款業(yè)界領先的產(chǎn)品并廣受市場歡迎。公司芯片出貨量逾10億顆,標桿性客戶有聯(lián)想、小米、三星、HP、貝爾金和努比亞等。同時,慧能泰也致力于提高能源利用效率、研究能源控制技術,借助自身的技術研發(fā)優(yōu)勢,面向ICT(通信服務器)、數(shù)據(jù)中心、光伏逆變器、儲能等工業(yè)應用,研發(fā)數(shù)字電源控制芯片、高壓驅(qū)動芯片、電源轉(zhuǎn)換芯片和模塊等產(chǎn)品。
慧能泰半導體肩負著“芯智慧 芯能源,共建綠色未來”的使命,立志成為業(yè)界領先的智慧能源控制技術供應商。
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原文標題:100W 3C1A動態(tài)功率分配方案,讓你的充電器更“充”明
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