前言

在快速迭代的智能设备与新能源技术浪潮中,高功率、高效率的充电需求正推动着行业生态的全面升级。2021年USB PD3.1标准的发布,将快充功率上限提升至240W,并新增36V、48V等电压档位,为两轮电动车、工业设备、机器人、电动工具、无人机等高能耗场景的供电方案提供了全新可能。

作为深耕快充领域的技术领跑者,慧能泰半导体敏锐捕捉到48V充电生态的市场潜力,凭借其自主研发实力,接连推出多款支持PD3.1 EPR标准的协议芯片,构建起覆盖供电端、受电端与线缆端的完整解决方案。

慧能泰48V快充协议芯片

充电头网已将慧能泰推出的多款支持48V240W的快充协议芯片汇总成上表所示。

Source

慧能泰HUSB368

HUSB368是慧能泰最新款专为USB Type-C供电产品设计的支持240W输出,具备4mW超低待机功耗,并且集成多路输出端口,满足IEC 609501规定的限功率电源(Limited Power Source, LPS)要求的USB PD3.2控制芯片H。这款芯片在性能上达到了行业领先水平,能为电动工具、电池包、电动自行车(ebike)、机器人、无人机等多种应用提供突破性的供电方案。

产品特性:

  • 支持USB PD ERP 48V电源,支持VDM和EPR通信
  • 支持多种DPDM充电协议,包括QC2至QC5、AFC、FCP、SCP、UFCS等
  • 支持Type C口单线CC协议升级
  • 集成带软启动功能的N-MOSFET驱动器
  • 集成VCONN电源以进行eMarker检测
  • 提供FOCP(短路保护)、OVP(过压保护)、OTP(过温保护)、TSD(热关断)等硬件保护
  • 支持限功率电源(Limited Power Source,LPS)控制
  • 内置11位ADC和一路PWM通道
  • 支持PD3.2协议的全电压输出范围:5-48V
  • 连接状态待机功耗低至4mW
  • 带电流源驱动的多路输出端口,可用于AC-DC的PFC(功率因数校正)的使能控制
  • 集成功率引脚放电控制

Sink

慧能泰HUSB238A

HUSB238A是一款高集成度的独立USB-C和PD Sink受电端芯片,该控制器集成了CC 逻辑、USB PD协议以及传统通信协议,支持Type-C V2.1&USB PD3.1标准、PPS 20mV和AVS 200mV调压,传输的额定功率可达240W。

HUSB238A支持I²C模式和GPIO模式两种工作方式。在I²C模式下,I²C主控可以对HUSB238A 进行配置设定、状态读取,并实现诸如数据角色交换(DR Swap)、供应商定义消息(VDM)等高级功能。

在I²C模式下,HUSB238A最大支持48V/5A,包括FPDO, PPS, EPR PDO, EPR AVS;在GPIO模式下,HUSB238A最大支持28V/3.25A,包括FPDO, EPR PDO。HUSB238A也支持QC2.0和AFC。

HUSB238A在此模式下支持可调电源供应输出(APDO),最高可达48V/5A的扩展电源范围(EPR)PDO以及I²C模式下的EPR自动电压调节。在GPIO模式下,通过设置引脚来完成配置。

HUSB238A采用QFN3mm x 3mm-16L 封装,用于具有传统桶连接器或USB micro-B电源连接器的电子设备,如物联网设备、无线充电器、无人机、智能扬声器、电动工具和其他设备。

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DRP

慧能泰HUSB253

HUSB253是一款专为USB Type-C双角色端口(DRP)设计的高度集成电源管理芯片,全面支持USB PD3.2 V1.1规范,可实现双向功率传输协议并兼容扩展功率范围(EPR)模式,最高支持48V AVS可调电压输出。

该芯片内置DPDM物理层接口,可灵活配置D+/D-引脚以支持QC2.0至QC5、AFC、FCP、SCP、UFCS等主流快充协议,通过Chunking机制实现EPR通信,集成的NMOSFET驱动器具备软启动功能,支持4.75-54V宽输入电压范围,内置多重硬件保护机制,同时配备11位ADC用于精准电压监测,并通过VIN放电控制器优化系统安全性。

该芯片主要面向电池供电设备及电动工具等高压应用场景,支持7组可编程PDO配置,具备死电池供电模式,可在无系统电源时实现SINK端功率请求。通过I²C接口或光耦反馈控制方案,可构建隔离/非隔离电源架构,典型待机功耗低至2.5mW。

该芯片支持-40℃至125℃的宽工作温度范围、54V耐压设计及VCONN供电能力,配合电缆定向检测功能,可有效提升Type-C接口系统的可靠性。符合ISO/TS16949标准的车规级版本还可满足严苛环境下的工业应用需求,为多协议快充方案提供完整的硬件保护与协议栈支持。

E-Marker

慧能泰HUSB332E

HUSB332E是用于电缆识别的USB Type-C eMarker芯片,它同时支持USB Type-C规范2.2,USB4规范,USB PD3.1规范,通过了USB-IF协会认证,TID号:10226。

HUSB332E可通过VCONN1或VCONN2进行供电,支持SOP通信。内置的OTP可以通过CC线或I2C总线进行编程,引脚上的增强系统ESD保护可以显著提高系统的可靠性。

HUSB332E可在2.7V到5.75V的供电范围内运行,功耗低至0.6mA。HUSB332E采用DFN2x2-6L和DFN1.6x1.6-4L两种封装,可在-40°C至+85°C的温度下正常运行。

慧能泰HUSB332G

HUSB332G是一款符合USB PD3.2标准的USB Type-C eMarker芯片,该芯片支持高达240W的扩展功率范围,可在VBUS引脚上实现4.25V至50V宽电压操作,并具备CC/VBUS引脚55V高压耐受能力。其内置BMC PHY收发器,支持SOP'通信及结构化VDM 1.0/2.x协议,通过直接VBUS供电简化线缆设计,无需独立VCONN线路。

HUSB332G采用DFN1.6x1.6-4L或SOT23-3L封装,具有±6kV HBM ESD防护和0.11mA超低待机功耗,满足-40℃至+85℃工业级温度范围,适用于USB2.0线缆和固定功率240W的Type-C线缆设计。

充电头网总结

据相关数据显示,慧能泰芯片全球出货量已突破8亿颗,获全球市场验证,通过深耕48V高功率充电生态,其推出的多款快充协议芯片不仅突破了传统电压限制,更以系统性解决方案重新定义了高效能源传输的边界。