随着移动设备的普及和快充技术的快速发展,PD(Power Delivery)快充协议已成为主流充电标准之一。然而,许多传统设备或DIY项目仍需要固定电压供电(如5V、9V、12V、20V),这就需要一种特殊的解决方案——PD快充诱骗芯片。本文将深入解析这类芯片的工作原理,并以XSP25为例,详细介绍如何从支持PD协议的充电器中安全获取所需电压。

USB快充控制芯片又称为快充诱骗芯片,是一种集成电路,主要用来和充电器内部的供电协议芯片进行通讯握手快充协议。它一般应用在Type-C接口的控制电路中,可以和充电器通讯,获取充电器的快充电压,例如:5V3A、9V3A、10V4A、11V6A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A等等。电路中使用这种Type-C控制芯片后,可以自适应市面上各家的快充协议充电器,使其输出快充电压给产品供电。一般常见应用在需要快充电压供电(9V/12V等)的产品上,例如:3C数码产品、小型加热产品、电池快充、老化测试工具等

XSP25芯片的特性解析

  1. 硬件设计亮点
  • 采用QFN-20封装(3x3mm)
  • 工作电压范围5-20V,最大功耗仅0.010A,支持EN 使能控制输出和保护
  • 支持串口通讯功能,外部芯片可通过串口读取充电器功率信息来调整负载大小,防止负载功率过大导致充电器复位重启。
  • 多协议支持,支持PD协议、QC协议、三星AFC协议和华为FCP协议等,可通过I/O口可动态切换或固态切换请求电压

电路设计

芯片外围由7颗元器件阻成,电路非常简单

电压选择表

动态切换电压:“-”内部上拉5V, “0”是低电平0V, 需要某个电压将对应的MOD接低电平,若是单片机控制,“-”设置为输入模式/高阻态,“0”是输出低电平。

电阻选择电压档位:“-”是悬空,“0”是接地,例如需要9V电压,使用1K以内的电阻给M1接地,也可直接给M1接地。

设计注意事项:

1、 CC 网络的 5.1K 电阻要靠近 Type-C 摆放。
2、 底部焊盘 GND 一定要接地。
3、 芯片的 CC/DP/DM 网络要远离干扰源。
 

UART 串口发送功率信息设置:

将外部 MCU 芯片的 RX 连接 XSP25 的 TX 接口, 刚上电时,将外部 MCU 的串口设置为高阻态,不能给 XSP25 的串口电压,否则会影响到芯片取电,等待 2-3 秒左右即可读取, 外部设备的 MCU读取到功率信息后,可以根据充电器的功率调整负载的大小


        


 

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