隨著USB Type-C接口的普及和PD快充技術(shù)的快速發(fā)展，誘騙協(xié)議芯片作為連接充電設(shè)備與受電設(shè)備的關(guān)鍵元件，正成為電源管理領(lǐng)域的技術(shù)焦點(diǎn)。本文將深入解析Type-C PD快充誘騙協(xié)議芯片的工作原理、技術(shù)演進(jìn)，并重點(diǎn)介紹業(yè)界領(lǐng)先的XSP04D芯片解決方案

USB快充控制芯片又稱(chēng)為快充誘騙芯片，是一種集成電路，主要用來(lái)和充電器內(nèi)部的供電協(xié)議芯片進(jìn)行通訊握手快充協(xié)議。它一般應(yīng)用在Type-C接口的控制電路中，可以和充電器通訊，獲取充電器的快充電壓，例如5V3A、9V3A、10V4A、11V6A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A等等。電路中使用這種Type-C控制芯片后，可以自適應(yīng)市面上各家的快充協(xié)議充電器，使其輸出快充電壓給產(chǎn)品供電。一般常見(jiàn)應(yīng)用在需要快充電壓供電（9V/12V等）的產(chǎn)品上，例如：3C數(shù)碼產(chǎn)品、小型加熱產(chǎn)品、電池快充、老化測(cè)試工具等。

PD快充誘騙芯片的核心原理
PD協(xié)議的核心是動(dòng)態(tài)電壓協(xié)商機(jī)制。充電器與設(shè)備通過(guò)CC（Configuration Channel）引腳進(jìn)行通信，雙方協(xié)商后確定輸出電壓。而誘騙芯片的本質(zhì)是模擬PD協(xié)議中的"受電設(shè)備"行為，主動(dòng)向充電器發(fā)送電壓請(qǐng)求指令，從而繞過(guò)設(shè)備端的復(fù)雜協(xié)商過(guò)程。

以XSP04D為例，這款國(guó)產(chǎn)芯片支持多種快充協(xié)議，可通過(guò)電阻配置輸出5V/9V/12V/15V/20V五檔電壓。也可使用單片機(jī)控制輸出電壓檔位，其內(nèi)部集成MCU和協(xié)議解析模塊，工作時(shí)會(huì)循環(huán)發(fā)送PDO（Power Data Object）請(qǐng)求，直到充電器響應(yīng)目標(biāo)電壓。整個(gè)過(guò)程僅需50-200ms，效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)降壓方案。

XSP04D特性

1、支持多種快充協(xié)議：XSP04D集成PD協(xié)議、QC協(xié)議、華為FCP協(xié)議、三星AFC等多種私有協(xié)議，能夠兼容市面上充電器所支持的5V、9V、12V、15V、20V電壓檔位。

2、支持串口通訊：單片機(jī)可通過(guò)串口讀取充電器電壓/電流信息，根據(jù)讀取到的信息調(diào)整負(fù)載大小，防止功率過(guò)大導(dǎo)致充電器復(fù)位重啟。

3、支持和主板供共用一個(gè)Type-C: XSP04D支持和外部單片機(jī)共用D+D-網(wǎng)絡(luò)，連接充電器可取電，連接電腦可傳輸數(shù)據(jù)。

4、支持電壓自動(dòng)向下兼容：例如設(shè)置的電壓為20V連接的充電器支持的最大電壓的擋位為12V,XSP04D自動(dòng)誘騙出12V電壓檔位。

5、電路簡(jiǎn)單：XSP04D電路簡(jiǎn)單，內(nèi)部集成LDO，外圍元器件少，節(jié)省BOM成本。

6、小封裝設(shè)計(jì)：XSP04D采用QFN20_3*3小封裝設(shè)計(jì)，集成度高

UART 發(fā)送功率信息設(shè)置：

XSP04D 通過(guò) UART 串口 Tx 接口發(fā)送功率信息， 外部的 MCU 可以通過(guò)讀取到功率（電壓、 電
流） 信息， 調(diào)整負(fù)載的大小。
注意： 外部 MCU 芯片的 RX 連接 XSP04D 的 TX 接口， 剛上電時(shí)， 先將 MCU 的串口設(shè)置為高阻態(tài)，
不能給 XSP04D 的串口電壓， 否則會(huì)影響到芯片取電， 等待 3 秒左右即可讀取。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型： 數(shù)據(jù)頭+電壓+電流， PD 協(xié)議有電壓電流信息， 其它協(xié)議只有電壓， 電流為 0x00。

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

2、UART 串口波特率 9600， 發(fā)送的是 8 位十六進(jìn)制數(shù)據(jù)。

3、計(jì)算方法： 電壓數(shù)據(jù)直接把十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制即可， 電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換十進(jìn)制后還需要除以 10。
5.4、 數(shù)據(jù)采用連續(xù)發(fā)送的形式， 只需要讀取其中的 3 個(gè)字節(jié)， 其它都是重復(fù)的數(shù)據(jù)。 當(dāng)動(dòng)態(tài)切換電
壓檔位之后， 發(fā)送的是切換電壓后的數(shù)據(jù)。

4、如上圖 0x0C、 0x00 對(duì)應(yīng)是 12V， 由于連接的是 USB-A 充電器， 電流數(shù)據(jù)是 00， 可以認(rèn)為它是 18W
（即 12V/1.5A） 。

應(yīng)用領(lǐng)域

智能穿戴設(shè)備?：如智能手表、耳機(jī)等，需快速充電且體積受限的設(shè)備。 ?

小家電與電動(dòng)工具: 筋膜槍、電風(fēng)扇、加濕器?：通過(guò)誘騙芯片從快充充電器獲取高壓電，解決小家電功率與充電器功率不匹配的問(wèn)題。 ?

?無(wú)人機(jī)、攝影設(shè)備?：需大功率快速充電支持長(zhǎng)時(shí)間飛行或拍攝需求。 ?

醫(yī)療設(shè)備: 血壓儀、心電圖監(jiān)控儀等這些對(duì)穩(wěn)定性要求高的設(shè)備，通過(guò)協(xié)議兼容性確保可靠供電。 ?

審核編輯 黃宇