快充充放電平臺(tái)系列芯片

本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/202302/443409.htm

近日，水芯電子旗下芯片M12269正式通過了USB-IF協(xié)會(huì)官方PD3.1合規(guī)性監(jiān)測(cè)認(rèn)證，并入選www.usb.org集成商產(chǎn)品列表清單。至此，MERCHIP水芯電子M12269成為業(yè)界第一顆獲得PD3.1雙向認(rèn)證的電源SOC芯片。在USB-IF官網(wǎng)，可以查詢?cè)撔酒恼J(rèn)證TID號(hào)為8833。

USB-IF認(rèn)證

M12269作為水芯快充充放電平臺(tái)中的一款明星芯片，是面向多串電芯大功率移動(dòng)電源和儲(chǔ)能應(yīng)用的專用SOC，集成了同步升降壓電壓變換器、驅(qū)動(dòng)模塊、電池充放電管理模塊、顯示模塊、電量計(jì)算模塊，提供單C口最大140W輸入/輸出功率，支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2DCP等主流快充協(xié)議，并提供輸入/輸出的過壓/欠壓、電池過壓/欠壓、NTC高低溫、放電過流、短路保護(hù)等完備的保護(hù)功能。配合極簡(jiǎn)的外圍電路，即可組成140W多口移動(dòng)電源。

M12269芯片示意圖

M12269電路板

M12269的四大特點(diǎn)：

1. 高效充放電管理，自動(dòng)匹配最優(yōu)充電模式

?? 高效Buck-Boost轉(zhuǎn)換器(開關(guān)頻率:最大1MHz)

?? 最大輸入/輸出功率140W，最高充放電效率98%

?? 電芯規(guī)格:4.2V/4.25V/4.3V/4.4V/4.45V

?? 電芯串?dāng)?shù):3~8串

?? 支持充電電流自適應(yīng)，最大充電電流5A

?? 放電電壓:3.3-28V，最大放電電流5A

?? 放電電壓精度:10mV，充電電流精度:5mA

?? 支持線損補(bǔ)償功能

?? 支持ABCL口的各種組合，支持雙路C口

2. 支持多種快充協(xié)議

?? PD3.1/AVS、PD3.0/PPS、PD2.0

?? QC3.0、QC2.0

?? AFC、FCP、SCP

?? APPLE2.4A:5V/2.4A，12W

?? BC1.2DCP

3. 高度集成

?? 內(nèi)置環(huán)路補(bǔ)償電路

?? 內(nèi)置16-bit高精度ADC

?? 內(nèi)置雙路USBType-C接口

?? 集成LED電量顯示和快充指示

4. 更加安全的保護(hù)機(jī)制

?? 48V管腳耐壓，支持軟啟動(dòng)功能

?? 過壓/欠壓、過充/過放、高低溫、過流、短路保護(hù)
 

M12269的六大亮點(diǎn)
 

亮點(diǎn)1

M12269是一顆CCA三口雙向快充140W PD3.1升降壓的SOC芯片。三口都支持快充。芯片兩個(gè)C口都兼容PD3.0/PPS，并擴(kuò)展支持PD3.1協(xié)議的28V/5A固定PDO和15~28V@5A的AVS功率輸出。這也是目前行業(yè)唯一支持CCA三口雙向快充140W PD3.1升降壓的SOC芯片，集成度和體積優(yōu)勢(shì)無與倫比。

亮點(diǎn)2

M12269刷新了多路快充SOC芯片的最高集成度。除了微處理器、電壓變換器、快充協(xié)議控制器、高精度16-bitADC、安全保護(hù)模塊、NTC溫度檢測(cè)、快充協(xié)議解析等常規(guī)單元，M12269還集成了環(huán)路補(bǔ)償、雙路USB Type-C接口和PD3.1協(xié)議以及顯示接口。

亮點(diǎn)3

M12269刷新了電壓精度的記錄，達(dá)到10mV精度。得益于內(nèi)置的高精度、高線性度的模-數(shù)轉(zhuǎn)換功能，M12269支持最小10mV的電壓采樣和10mV精度的電壓輸出，并保持滿量程的高線性度，而不是大部分公司的分段線性。

亮點(diǎn)4

M12269集成了雙路USB Type-C接口、PDPHY以及協(xié)議層解析功能，支持設(shè)備插拔自動(dòng)檢測(cè)和設(shè)備類型的識(shí)別，兼容PD、QC、SCP、FCP、AFC、APPLE 2.4A、BC1.2DCP等主流的快充協(xié)議。根據(jù)接入設(shè)備的功率請(qǐng)求，自動(dòng)匹配最優(yōu)的電壓和電流輸出。

亮點(diǎn)5

M12269支持IIC接口，提供SDK工具包和開發(fā)環(huán)境，支持客戶二次開發(fā)。從此多口雙向快充的設(shè)計(jì)將變得易如反掌。在大功率充電寶、儲(chǔ)能面板可以實(shí)現(xiàn)最短3周完成儲(chǔ)能面板軟硬件設(shè)計(jì)驗(yàn)證，而友商方案大多需要6個(gè)月。

亮點(diǎn)6

該快充多口充開發(fā)平臺(tái)可以適用于所有客戶對(duì)于多口雙向快充的個(gè)性化需求，工廠備料型號(hào)少，庫(kù)存少。同時(shí)也節(jié)省了80%研發(fā)時(shí)間和人力投入，可以實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)出貨。
 

規(guī)格書示意圖

典型應(yīng)用原理圖1:140W CAA多口移動(dòng)電源(188屏顯示)

典型應(yīng)用原理圖2:140W CCA多口移動(dòng)電源(LED燈顯示)

在效率方面M12269也有不俗的表現(xiàn)。從全系統(tǒng)效率測(cè)試圖上來看，M12269最高可達(dá)98%，處于行業(yè)領(lǐng)先。

效率曲線示意圖

下面我們就一起來看下MERCHIP水芯電子的M12269在實(shí)際應(yīng)用中的情況。

M12269 DEMO板以140W功率給蘋果筆記本充電。
 

M12269 DEMO板以18W功率給蘋果手機(jī)充電

目前，該芯片已獲得多家例如倍思，羅馬仕等消費(fèi)電子龍頭客戶量產(chǎn)。產(chǎn)品特別適用于大功率移動(dòng)電源，儲(chǔ)能應(yīng)用等。

水芯為客戶提供了極其方便、功能強(qiáng)大的大功率移動(dòng)電源和儲(chǔ)能面板開發(fā)平臺(tái)，可以快速完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。利用水芯雙向快充開發(fā)平臺(tái)可以快速設(shè)計(jì)出各種多口大功率產(chǎn)品，提高10倍以上的產(chǎn)品研發(fā)效率。