1、前言
随着材料技术的发展,氮化镓充电技术也越来越强。例如在使用正点原子的T80电烙铁时,普通的充电器会显示电压不足。
但是使用氮化镓充电器就可以达到20V电压,就可以正常工作啦。
事实上,TypeC充电器早已经不仅仅满足5V输出,我们可以从TypeC中获取包括包括5V、9V、12V、15V和20V等电压(前提是输入端支持)。
那么本期我们就介绍使用诱骗芯片获取高电压。
如图所示通过TypeC获取高电压(可选)
2、TypeC的CC引脚作用
在此之前,我们需要了解TypeC的结构和PD协议。
以最简单的6引脚TypeC为例,上下对称的结构保证了TypeC可以实现正反插,但是大家在使用中有没有感到奇怪,就是如果单纯的实现供电的话,明明只需要两组引脚(VCC和GND),那么多出来的CC1和CC2的作用是什么呢?
CC引脚的全称是:Configuration Channel,顾名思义是用来进行配置的,它的作用有以下几个:
1.CC1和CC2用于检测设备连接的方向。通过监测哪个引脚被拉低(Rd电阻),可以判断设备是正向插入还是反向插入。例如,如果CC1被拉低,则表示正向插入;如果CC2被拉低,则表示反向插入
2.CC1和CC2用于识别设备是电源提供者(DFP)还是电源消费者(UFP)。DFP设备的CC引脚通常连接到上拉电阻(Rp),而UFP设备的CC引脚连接到下拉电阻(Rd)。通过检测CC引脚的电压,可以确定设备的角色。
所以通常我们设备方都是下拉电阻获取电源用!
3.在USB PD协议中,CC1和CC2用于协商电源配置,包括电压和电流的协商。设备通过CC引脚发送和接收协商消息,以确定供电能力和需求
本期我们就需要用到第三点功能,向电源发送要求,需要更高的电源供电。
3、PD协议的实现
PD协议的具体内容还是挺复杂的,本期文章不做过多赘述,我们采用集成芯片实现PD通讯。
这里我们采用英集芯的IP2712,价格便宜,电路简单,而且是TSSOP封装的,有很多PD芯片是QFN封装的,DIY焊接也比较简单。
从芯片手册中可以看到,它支持PD2.0和PD3.0的UFP(用电方)协议,两种型号获取的电压不同(通过SEL引脚选择)。
应用原理图也是比较简单的,需要注意的是1脚连接的是一个NMOS管的G,其次就是需要注意CC1和CC2需要有一个下拉5.1K的电阻(用来标记我们是用电方)。
简单的绘制一下原理图,后级跟了一个LM2596作为降压稳压。(实际是降到3.3V的,这里型号选错了)。