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PD快充诱骗取电芯片,快充充电器测试全流程解析--转快充 PD取电

07/20 16:29
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随着USB Type-C口的普及和PD/QC快充协议的成熟,市面上大量适配器已经能够提供5V/9V/12V/15V/20V的高压输出。但传统5V设备无法主动向充电器发起高压请求,只能被动接受5V默认电压。快充电压诱骗芯片(也称为诱骗取电芯片、Sink协议控制器)正是为解决这一问题而生。本文围绕充电器诱骗电压取电测试、取电原理、PW6606诱骗芯片介绍以及PW6606的优点四个方面展开,帮助工程师快速了解和选型。

一、充电器诱骗电压取电测试

用不同类型的充电器分别验证输出电压。以平芯微 PW6606 为例,

使用USB Type-C口的PD 65W(5V/9V/12V/15V/20V)充电器:PW6606直接完成PD协议握手并请求(5V/9V/12V/15V/20V),实测输出(5V/9V/12V/15V/20V);

若接入普通5V USB充电器:PW6606识别为标准DCP或SDP,输出5V,设备仍然可以正常工作,兼容性有保障。

测试结果表明:诱骗芯片的核心价值在于"目标电压优先 + 智能降级 + 全协议兼容",即使遇到低功率充电器也不会因为握手失败而无输出,具备极强的现场适应性。

二、快充充电器诱骗取电原理

快充协议的本质,是充电器(Source端)通过CC线或D+/D-线向设备(Sink端)广播自己支持的电压电流档位(PDO),设备端根据自身需要,正式发起一个"请求包"要求某一档电压。充电器验证请求合法后,切换输出电压。整个过程完全遵循USB PD/QC协议规范,不存在"欺骗",之所以叫"诱骗",是因为该芯片让原本只支持5V的简单电路,也具备了向快充充电器请求高压的能力。

PW6606的协议协商流程可以归纳为三个阶段:

插入探测:设备接入充电器时,PW6606通过CC1/CC2检测Type-C连接,或通过D+/D-判断A口协议类型,优先尝试PD握手;

协议协商与降级:PD握手成功则按VSEL电阻设定的目标电压请求(例如20V);若失败则依次尝试12V→9V→AFC 9V→BC1.2 5V,直到握手成功;

稳定输出:充电器输出稳定的目标高压至VBUS,设备后续电路(DC-DC、MOS开关、负载)即可在高压下高效工作,同时PW6606内部继续监控异常。

对于消费电子和工业类应用来说,这种"探测—协商—接收"的机制意味着:

同一块PCB可以在世界各地不同规格的PD/QC充电器上工作,无需为每种充电器单独定制;

可以摆脱MCU或专用控制芯片,仅用一颗诱骗IC + 两个电阻,就实现电压请求功能;

能够充分利用市面已存在的巨大数量的快充充电器生态,快速获得20W~100W以上功率供电。

三、快充取电诱骗芯片PW6606介绍

PW6606是平芯微半导体(PWChip Semi)推出的一款USB电源传输接收(Sink端)快充协议诱骗控制器,采用CPC8封装,集成PD通讯模块和QC通讯模块,支持PD3.0/2.0、QC3.0/2.0、AFC、BC1.2等主流快充协议,输入电压范围3.3V~24V,通过外部电阻即可请求5V/9V/12V/15V/20V任意档位电压,无需MCU。

3.1 引脚定义(CPC8封装)

3.2 电压/电流请求电阻配置表

3.3 关键电气参数

3.4 Type-C接口引脚定义

四、PW6606的优点

相比市面其他同类诱骗芯片,PW6606在集成度、兼容性、安全性、外围简洁度、成本控制五个维度都有明显优势,是众多电动工具无线充电底座、路由器、小家电客户批量采用的方案:

协议兼容广:单颗芯片同时支持PD3.2/PD3.1/3.0/2.0、QC3.0/2.0、AFC、BC1.2,一颗芯片打通Type-C和USB-A两种充电器生态,减少物料型号;

智能降级机制:目标电压请求失败会自动向下尝试,避免充电器不支持而"无电压输出"的尴尬,现场适应性极强;

外围极简、成本极低:仅需2颗电阻(甚至A口应用可只用1颗电阻)即可完成电压选择,PCB面积小、BOM成本低、可用0402/0603规格电阻布板;

免MCU设计:无需外挂单片机或额外编程,纯硬件电阻配置即可完成快充协议协商,极大缩短产品研发周期;

高耐压安全设计:CC1/CC2、D+/D-引脚耐压高达28V,误触VBUS高压时内部保护机制自动断开VBUS,避免因线材短路、拔插不良或液体渗入导致的芯片损坏;

内置多重保护:过压保护(OVP)、过流保护(OCP)、短路保护(SCP),保障设备端安全;

宽输入电压范围:3.3V~24V的宽输入,无需额外前级稳压,可直接与快充充电器对接;

小尺寸CPC8封装:便于便携式设备、模块化产品、小家电内部紧凑布板;

规模量产、供货稳定:平芯微为国产快充协议IC头部厂商,供货体系成熟,PCB参考设计和封装库均可在官网直接下载。

五、典型应用场景

电动工具(充电式电钻、电动螺丝刀、园林工具,20V/12V大功率取电);

无线充电底座(9V/12V/15V输入,Qi/PMA无线发射端);

路由器、交换机、网关(12V/15V替代传统DC电源);

小家电(加湿器、便携风扇、桌面台灯、电子鱼缸等);

移动电源受电端及快充充电管理;

LED灯带显示屏驱动器(恒流恒压供电取电);

便携式医疗电子(血压计、监护仪、雾化器等);

DIY电压转换模块、快充诱骗小板。

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