你的多口充電器,是時(shí)候該進(jìn)化了。
傳統(tǒng)的多口充電器通常是每個(gè)端口分配一個(gè)固定的功率上限,即使實(shí)際端口的充電功率沒有達(dá)到這個(gè)上限,多出來(lái)的預(yù)期功率部分仍然會(huì)被占用,導(dǎo)致資源浪費(fèi)。這種固定的功率分配限制了充電器的靈活性和效率。
為了滿足更靈活的充電需求,提高充電器的能量轉(zhuǎn)換效率和利用率,慧能泰推出了高性價(jià)比的動(dòng)態(tài)功率分配方案,一站式解決多口充電功率分配難題,讓你的充電器真正“充”明起來(lái)。

圖一:100W 3C1A動(dòng)態(tài)功率分配方案評(píng)估板
100W 3C1A動(dòng)態(tài)功率分配方案--HUSB362BF+HUSB392
該款100W 3C1A動(dòng)態(tài)功率分配方案采用慧能泰旗下的PD芯片HUSB362BF+HUSB392。單口使用時(shí)每個(gè)口都可以按照最大功率輸出;多口使用時(shí),默認(rèn)先按表一功率分配策略分配固定的功率上限,一段時(shí)間后(比如2min后)再根據(jù)各端口的實(shí)際充電功率和電壓動(dòng)態(tài)調(diào)整。

表一:默認(rèn)功率分配策略
完成默認(rèn)功率分配后,5S后如果識(shí)別到只有C1+C2或者C1+C3的雙C口工作,會(huì)額外根據(jù)電壓進(jìn)行一次功率分配。

表二:C1+C2/C1+C3下功率分配策略
動(dòng)態(tài)分配機(jī)制
該方案擁有多口管理機(jī)制和功率調(diào)節(jié)機(jī)制,HUSB362BF通過I2C總線和HUSB392進(jìn)行通信,同時(shí)連接HUSB392的INTb引腳(中斷),當(dāng)HUSB392的三個(gè)中有任意端口插入設(shè)備時(shí),HUSB392會(huì)將中斷拉低。在HUSB362BF的C1口接著設(shè)備,HUSB392的一個(gè)口(如C2)也接入設(shè)備時(shí),HUSB362BF會(huì)在中斷拉低后通過I2C讀取HUSB392的各端口的連接狀態(tài),按照默認(rèn)功率分配策略調(diào)整C1口和C2口的廣播。再每隔一段時(shí)間后(如每2min后),HUSB362BF通過I2C讀取C2口的輸出電壓和輸出電流,計(jì)算C2口的實(shí)際功率和分配功率差值,再根據(jù)自身采樣獲取的C1口實(shí)際功率和分配功率差值來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)功率分配,如以下的動(dòng)態(tài)分配邏輯:
1、 檢測(cè)到任一端口握手了20V,保持當(dāng)前分配的功率;
2、 C1:分配功率-實(shí)時(shí)功率<5W, C2:分配功率-實(shí)時(shí)功率<5W;保持當(dāng)前分配的功率;
3、 C1:分配功率-實(shí)時(shí)功率<5W, C2:分配功率-實(shí)時(shí)功率>5W;C1 口功率提高5W,C2 口功率降低5W;
4、 C1:分配功率-實(shí)時(shí)功率>5W,C2:分配功率-實(shí)時(shí)功率<5W;C1 口功率降低5W,C2 口功率提高5W;
5、 C1:分配功率-實(shí)時(shí)功率>5W,C2:分配功率-實(shí)時(shí)功率>5W;保持當(dāng)前分配的功率;
分配的最大功率是65W,最小功率為15W。

圖二:HUSB362BF+HUSB392動(dòng)態(tài)功率分配方案原理圖
原理聽不懂沒關(guān)系,咱們通過具體操作演示下這個(gè)動(dòng)態(tài)分配邏輯:
C1和C2單插時(shí),C1廣播100W:

C1和C2單插時(shí),C2廣播65W:

C1和C2同插,剛插入時(shí),按默認(rèn)策略分配功率,C1 65W +C2 30W:

5S后按照兩個(gè)C口的電壓都<20V,分配為45W+45W:

C1口帶載41W,C2口空載,滿足條件3,C1口變成為50W,C2口40W。(條件3:C1:分配功率-實(shí)時(shí)功率<5W, C2:分配功率-實(shí)時(shí)功率>5W;C1 口功率提高5W,C2 口功率降低5W):

C1口繼續(xù)提高負(fù)載到45W以上,C2口空載,滿足條件3,C1口變成為55W,C2口35W:

反之,如果在C2口帶載43W,C1口空載,滿足條件4,C1口變成為40W,C2口50W。(條件4:C1:分配功率-實(shí)時(shí)功率>5W,C2:分配功率-實(shí)時(shí)功率<5W;C1 口功率降低5W,C2 口功率提高5W):

如果兩個(gè)口負(fù)載都帶載40W以下負(fù)載,則滿足條件5,保持當(dāng)前分配的功率,兩個(gè)口保持45W。(條件5:C1:分配功率-實(shí)時(shí)功率>5W,C2:分配功率-實(shí)時(shí)功率>5W;保持當(dāng)前分配的功率):

如果兩個(gè)口負(fù)載都帶載43W,則滿足條件2,保持當(dāng)前分配的功率,兩個(gè)口保持45W。(條件2:C1:分配功率-實(shí)時(shí)功率<5W, C2:分配功率-實(shí)時(shí)功率<5W;保持當(dāng)前分配的功率):

C2握手20V/0A,C1握手15V/0A,按雙C的電壓分配為C1 30W,C2 65W,再將C1口負(fù)載提高到28.7W,這時(shí)候滿足條件3(C1:分配功率-實(shí)時(shí)功率<5W, C2:分配功率-實(shí)時(shí)功率>5W;C1 口功率提高5W,C2 口功率降低5W)以及條件1(檢測(cè)到任一端口握手了20V,保持當(dāng)前分配的功率)按照條件3應(yīng)該調(diào)整C1和C2口功率,但同時(shí)滿足條件1,會(huì)優(yōu)先保證握手20V口的功率,因此功率不會(huì)調(diào)整,還是C1 30W,C2 65W。

協(xié)議支持
HUSB362BF+HUSB392動(dòng)態(tài)功率分配方案集成了 USB Type-C 接口、PD PHY 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USB PD/PPS,Apple 2.4A,BC1.2,QC2/3/3+ Class A and Class B,AFC,F(xiàn)CP,LVSCP/HVSCP,PE1.1、PE2.0、UFCS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,方案的功能和支持的協(xié)議可自定義。
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關(guān)于慧能泰半導(dǎo)體
深圳慧能泰半導(dǎo)體科技有限公司是一家專注于智慧能源控制技術(shù)的公司,主要面向智能快充和數(shù)字能源領(lǐng)域,提供高性能數(shù)模混合芯片產(chǎn)品。公司總部設(shè)立在深圳前海,同時(shí)在上海、浙江杭州、美國(guó)加州設(shè)有研發(fā)中心。慧能泰的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)自國(guó)內(nèi)外頂尖半導(dǎo)體公司,擁有強(qiáng)大的研發(fā)創(chuàng)新能力。公司現(xiàn)已獲多項(xiàng)授權(quán)專利,擁有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),并于2020年被評(píng)為“高新技術(shù)企業(yè)”,2023年獲評(píng)國(guó)家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)。
目前,慧能泰已完成了圍繞USB Type-C生態(tài)鏈的整體產(chǎn)品布局,開發(fā)并量產(chǎn)了多款產(chǎn)品:供電端的多系列PD Source協(xié)議芯片,受電端的高性能PD Sink(PD 誘騙芯片)、Type-C端口控制器(CC Logic),線纜端的USB eMarker(電子標(biāo)簽芯片)。成立以來(lái),慧能泰連續(xù)推出多款業(yè)界領(lǐng)先的產(chǎn)品并廣受市場(chǎng)歡迎。公司芯片出貨量逾10億顆,標(biāo)桿性客戶有聯(lián)想、小米、三星、HP、貝爾金和努比亞等。同時(shí),慧能泰也致力于提高能源利用效率、研究能源控制技術(shù),借助自身的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢(shì),面向ICT(通信服務(wù)器)、數(shù)據(jù)中心、光伏逆變器、儲(chǔ)能等工業(yè)應(yīng)用,研發(fā)數(shù)字電源控制芯片、高壓驅(qū)動(dòng)芯片、電源轉(zhuǎn)換芯片和模塊等產(chǎn)品。
慧能泰半導(dǎo)體肩負(fù)著“芯智慧 芯能源,共建綠色未來(lái)”的使命,立志成為業(yè)界領(lǐng)先的智慧能源控制技術(shù)供應(yīng)商。
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