單Type-C口智能充放電一體化解決方案

一、產(chǎn)品核心定位：重新定義“一口化”電源管理

SM5340是一款專為真正實(shí)現(xiàn)“單Type-C口完成所有充放電操作”而設(shè)計(jì)的高集成電源管理SOC。在當(dāng)前Type-C接口高度普及、用戶追求極致簡(jiǎn)潔的背景下，該芯片通過(guò)內(nèi)置智能路徑管理、協(xié)議識(shí)別與高效功率轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了從“多口分立”到“同口智能”的架構(gòu)升級(jí)。

它不僅僅是一顆電源芯片，更是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的同口充放電管理引擎，為移動(dòng)電源、便攜設(shè)備內(nèi)置電源等產(chǎn)品提供了從硬件到協(xié)議層的完整解決方案。

二、同口充放電技術(shù)深度解析

1.真同口 vs 假同口：架構(gòu)差異

傳統(tǒng)方案：雖使用同一物理接口，但內(nèi)部充電與放電電路分立，需通過(guò)外部開關(guān)切換，存在效率損失、控制復(fù)雜、成本高等問(wèn)題。

SM5340方案：采用內(nèi)置電源路徑管理器（Power Path Controller），在芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)充放電路徑的無(wú)縫、自動(dòng)切換。VBUS引腳為真正的雙向端口，無(wú)需外部切換元件。

2.智能角色識(shí)別與切換機(jī)制

SM5340實(shí)現(xiàn)同口充放的核心在于其Type-C DRP（雙角色端口）控制器與智能決策邏輯：

3.效率與性能表現(xiàn)

在同口架構(gòu)下，效率至關(guān)重要。SM5340采用同步開關(guān)架構(gòu)：

充電效率：最高達(dá)91%（輸入5V，電池3.8V，電流2.4A）

放電效率：最高達(dá)92%（電池3.8V，輸出5V/2.1A）

靜態(tài)功耗：同口待機(jī)時(shí)電池電流低至25μA，避免電量隱形流失

4.兼容性保障

為確保同口能適配各類設(shè)備，SM5340內(nèi)置：

Type-C DRP協(xié)議（支持Try.SRC）

多種DCP協(xié)議：蘋果2.4A、三星、BC1.2

傳統(tǒng)USB-A識(shí)別：通過(guò)DP/DM引腳識(shí)別舊式充電器

三、應(yīng)用指南：如何設(shè)計(jì)一款優(yōu)秀的同口充放電產(chǎn)品

1.選型與方案設(shè)計(jì)階段

明確產(chǎn)品定位：是追求極致輕薄，還是大容量快充？SM5340均適用，但外圍元件（如電感、電容）選型需做相應(yīng)調(diào)整。

功能裁剪：若無(wú)需照明燈或NTC溫控，可簡(jiǎn)化對(duì)應(yīng)電路；若要做無(wú)按鍵設(shè)計(jì)，可啟用“手機(jī)插入自動(dòng)喚醒”功能。

電量顯示配置：根據(jù)產(chǎn)品定位選擇LED數(shù)量（1~4顆），并聯(lián)系供應(yīng)商配置對(duì)應(yīng)的電量曲線，確保顯示精度。

2.PCB布局關(guān)鍵建議（同口設(shè)計(jì)特別注意事項(xiàng)）

VBUS引腳走線：作為雙向大電流端口，其PCB走線應(yīng)盡量短而寬，且必須先經(jīng)過(guò)輸入/輸出濾波電容再引至Type-C接口。

地平面設(shè)計(jì)：芯片底部EPAD必須與PCB主地平面良好焊接，確保散熱與噪聲抑制。

噪聲隔離：DC-DC開關(guān)節(jié)點(diǎn)（SW）與電感應(yīng)遠(yuǎn)離Type-C CC、DP/DM等信號(hào)線路，避免高頻噪聲干擾通信識(shí)別。

電容選型：VBUS、BAT、VOUT引腳附近的電容需使用低ESR的X7R或X5R材質(zhì)陶瓷電容，且容值不低于規(guī)格書推薦值。

3.軟件與邏輯配置（如適用）

按鍵模式選擇：根據(jù)產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)，從規(guī)格書提供的H/I/J/K模式中選擇最合適的一種。

狀態(tài)監(jiān)控：若產(chǎn)品帶智能顯示（如數(shù)碼管或APP），可利用LED2方波輸出功能，通過(guò)MCU讀取實(shí)時(shí)狀態(tài)（充電、放電、故障等）。

保護(hù)參數(shù)確認(rèn)：如啟用NTC功能，需根據(jù)所選熱敏電阻型號(hào)（如B=3950）確認(rèn)溫度保護(hù)點(diǎn)是否匹配，必要時(shí)調(diào)整外圍電阻。

4.測(cè)試與驗(yàn)證重點(diǎn)

同口角色切換測(cè)試：頻繁插拔適配器與負(fù)載設(shè)備，驗(yàn)證芯片是否能快速、正確地識(shí)別并切換充放電狀態(tài)。

帶載能力與溫升測(cè)試：在最高輸出2.4A條件下持續(xù)工作，監(jiān)測(cè)芯片及電感溫升是否在合理范圍內(nèi)。

協(xié)議兼容性測(cè)試：使用蘋果、三星、華為等多品牌手機(jī)及不同類型充電器進(jìn)行充電測(cè)試，確認(rèn)識(shí)別正確、充電正常。

待機(jī)功耗測(cè)試：確認(rèn)在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下，整機(jī)待機(jī)電流是否符合設(shè)計(jì)預(yù)期（應(yīng)接近芯片靜態(tài)電流25μA）。

四、典型產(chǎn)品形態(tài)與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

五、總結(jié)：為什么選擇SM5340實(shí)現(xiàn)同口充放電？

SM5340為“單Type-C口充放電”這一用戶導(dǎo)向的需求提供了經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、高度優(yōu)化、安全可靠的芯片級(jí)解決方案。其價(jià)值體現(xiàn)在三個(gè)層面：

對(duì)用戶而言：體驗(yàn)極其簡(jiǎn)潔，真正實(shí)現(xiàn)“一線走天下”，充電放電無(wú)需思考。

對(duì)開發(fā)者而言：大幅降低系統(tǒng)復(fù)雜度，縮短開發(fā)周期，降低BOM成本與PCB面積壓力。

對(duì)產(chǎn)品而言：在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中，憑借優(yōu)雅的工業(yè)設(shè)計(jì)、高效的充電性能和可靠的安全保障，構(gòu)建差異化優(yōu)勢(shì)。

在接口統(tǒng)一化、設(shè)備便攜化、體驗(yàn)無(wú)縫化的趨勢(shì)下，SM5340所代表的高度集成同口充放電方案，已成為新一代便攜電源產(chǎn)品的理想技術(shù)內(nèi)核。

SM5340典型應(yīng)用電路圖▲

注：本文內(nèi)容基于SM5340公開規(guī)格書V1.06，設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)以供應(yīng)商提供的最新資料為準(zhǔn)。