PD 3.1快充协议芯片盘点

电子发烧友网报道（文/李诚）PD 3.1 协议标准推出已有半年，并且苹果也推出了首款支持PD 3.1快充标准的140W快充。随着输出功率的提升和快充市场的持续扩张，PD 3.1快充技术备受业内人士关注。如今PD 3.1快充风口已至，芯片厂商争先推出PD 3.1协议芯片卡位终端厂商供应链，瓜分PD 3.1新标准带来的第一波市场红利。
 
目前，英飞凌、慧能泰、英集芯和天德钰等芯片厂商，已率先推出可满足PD 3.1标准应用的快充协议芯片，抢占市场先机。
 
首发PD 3.1协议控制器芯片的英飞凌
 
英飞凌在PD 3.1协议发布的两个月后，在德国慕尼黑发布了全球首款支持PD 3.1协议的控制器芯片PMG1-S3。同时，在此前电子发烧友网在对苹果PD 3.1 140W快充拆解中，小编发现了苹果的PD 3.1快充产品采用的也是英飞凌的PD 3.1协议的控制器芯片，但并不是PMG1-S3，而是苹果向英飞凌定制的协议芯片。
 

 
图源：英飞凌

 
PMG1-S3是英飞凌的第一代高压微控器，据英飞凌官方介绍，该芯片支持PD 3.1的快充协议，最高输出功率为140W，可应用于最高28V/5A的高压大功率嵌入式系统中。PMG1-S3内置了Arm Cortex-M0+处理器、256K大容量Flash和32 KB SRAM以及通用编程GPIO 引脚。为提高这款芯片的易操作性，英飞凌为其加入了可编程模拟和数字模块，通过编程可将一些智能模组和传感器集成到应用中，提高芯片的可操作性。同时，支持AES、SHA1、SHA2制式的芯片加密功能，降低终端产品的被抄板风险，保护开发者的知识产权。通过签名还可对固件进行更新升级，从而提高效率。
 
推出完整PD 3.1解决方案的慧能泰
 
慧能泰是国内唯一参加PD3.1标准的制订的芯片厂商，据官网资料显示，慧能泰的PD 3.1产品线在供电端、受电端 、供电线缆这三个细分领域均有布局，并且在11月19日，推出了一整套从供电到线缆完整的PD 3.1解决方案。
 

 
图源：慧能泰

 
HUSB311是一款符合USB Type-C和PD 3.1标准的控制芯片，通过配置I2C端口参数，可随意切换至USB PD 3.1 Source only、Sink only、DRP这三种不同的工作模式，实现USB Type-C 端口供电控制VCONN、USB Type-C CC 控制与采样和USB PD 数据传输的功能。该芯片在PD 3.1协议模式下可满足28V/5A 140W的供、取电需求。
 

 
图源：慧能泰

 
在PD 3.1线缆方面，慧能泰推出了通过可应用于PD 3.1协议线缆的eMarker芯片HUSB332B。据慧能泰官网表示，HUSB332B是业内首颗通过USB-IF PD 3.1认证的芯片，可满足PD3.1 EPR 240W功率传输和USB4 Gen3 40Gbps数据传输，可完美适配满载功率为240W的Type-C 2.1线缆。同时，慧能泰还推出了HUSB332A，HUSB332A在支持PD 3.1协议的基础上还支持了USB 4和雷电3数据通信标准。这两款芯片均内置了程序烧录存储单元，通过程序烧录软件可对连接器或线缆烧入工作程序。在芯片封装方面，慧能泰为这款芯片提供了DFN2×2-6L,DFN2×2-8L、DFN2×3-8L和WLCSP-6B 多种不同形式的封装以满足终端厂商不同的电路布局需求。
 
英集芯PD 3.1协议芯片
 
此前，英集芯推出了支持PD 3.1最新标准快充协议的快充芯片IP2736，成功切入大功率快充赛道。IP2736是一款集成了多种协议的USB端口快充协议控制芯片，支持PD2.0/3.1/PPS/EPR 28V、QC 5、FCP/SCP、AFC等多种主流快充协议，芯片内部高度集成了电压基准、多制式电压调节、电源管理、和各类电路保护功能等，进而减少芯片外围电路的元器件使用，为终端厂商提供更为精简、小巧的快充方案。
 
在电压基准方面，集成了可编程的电流、电压环路控制功能，最小步进电压控制到了10mV，为保证充电效率的稳定性，还加入了线损补偿功能。在电源管理方面，该芯片内置了N沟道MOS管驱动和压差检测功能，压差检测功能可实时监测G极和S极的压差，当压差过大时自动关断MOS管，避免MOS管短路对外围电路造成不可逆转的损坏，进一步降低设备调试的成本。
 
天德钰PD 3.1多口快充协议芯片
 
天德钰是一家富士康旗下的子公司，在快充协议芯片领域已深耕多年，天德钰近期对快充产品进行了更新，发布了支持最新协议标准的PD 3.1快充芯片JD6622。
 

 
图源：电子发烧友网摄

 
据天德钰营销专案副理范光耀介绍，这是一款可应用于最高输出功率为140W的PD 3.1快充解决方案，该芯片支持双C口独立快充输出，通过智能调配系统，可合理调配输出受电端所需功率，预计将会于明年正式推出市场供终端厂商选择。
 
JD6622是一款高度集成的PD 3.1协议芯片，采用了ARM架构的Cortex-M0+处理器，内置了64k Flash和8k SRAM。兼容UFCS、PD 3.1多种快充协议，最高可支持28V/5A的大电流高压输出。天德钰为保证终端产品使用的安全性，加入了过温保护功能，避免在长期工作状态下，芯片过热引发火灾。还加入了输入过流保护和输出过压保护功能，既保护了芯片工作电压的稳定性，有效地控制了受电端输入电流的大小，降低因电流过大对受电设备造成的损害，以及I/O脚过压保护等多种电路保护设计，尽可能的提高芯片及终端设备运行的安全性。
 
结语
 
苹果140W PD 3.1快充的发布一度引爆了快充市场，也吸引了众多厂商入局市场渗透较低的PD 3.1快充领域，随着越来越多的PD 3.1快充芯片面世，相信在不久的未来就会有价格更为容易让消费者接受的PD 3.1快充产品推出。