隨着百瓦充電器以及移動電源的普及，大功率設備也開始使用 USB Type-C 接口進行供電，組建了完整的生態，並且加快了 USB PD 的普及。但是對於高性能的計算設備來說，USB PD3.0 提供的 100W 功率不是很夠用。最新推出的 USB PD3.1 標準解決了這一問題，標準增加了 28V、36V、48V 三組固定電壓檔位，最高功率提升至 240W。而隨着蘋果支持 PD3.1 協議的 140W 筆記本快充充電器的率先發布，市場上對 140W 移動電源的呼聲隨之高漲。近日，USB PD 快充廠家廣芯微電子發布了一款 140W PD3.1 雙向快充應用參考設計。該參考設計方案主板支持單路 140W PD3.1 TYPE-C 接口，同時採用 TCPM+TCPC 的軟硬件架構，可通過子卡方式擴展多路 PD3.0/PD3.1 100W TYPE-C 接口，產品形態可靈活裁減。廣芯微 PD3.1 DRP 參考設計方案支持 6~7 串電芯配置，採用全棧 PD DRP 協議，支持 5/9/15/20V @5A，28V@5A，最高 140W PD3.1 DRP 應用，方案同時支持 SPR PPS，EPR AVS，具備靈活的 VDM 報文擴展能力和完備的系統充放電功率策略。參考設計方案採用 RISC-V 內核的 UM3506 PD+SoC 控制器芯片實現 PD3.1 協議交互，雙向 BUCK-BOOST 電源芯片管理，系統控制等功能。廣芯微 UM3506 內置高性能32位 RISC-V 微處理器內核和大容量 Flash 閃存、SRAM 存儲器及增強的外設接口和豐富的系統資源，支持在線升級。廣芯微 UM3506 使用了軟硬結合的靈活可編程架構，內部採用 TCPM/TCPC 分層架構，集成了一個原生的 TCPC-like 前端模塊，包括用於 Type-C 接口檢測與控制的數字邏輯和模擬電路，PD PHY 層的分組 BMC 編解碼以及 PD 協議層中對時序有嚴格要求的關鍵功能。廣芯微 PD3.1 DRP Demo 支持電量統計，可選多種系統狀態顯示（燈顯，LCD 屏等），支持 TCPM + TCPC 架構子卡用於擴展 TYPE-C 端口，子卡應用電路如上圖所示。廣芯微 UM3506 芯片致力於打造開放平台和差異化應用的設計理念，設計人員可以更合理有效地利用芯片上 MCU 的資源，簡化差異化應用軟件的設計，縮短系統開發時間，同時更好地保證系統的實時性和可靠性，完美實現 PD+MCU 的應用開發。看完了上面的方案介紹，下面再來看看廣芯微 PD3.1 DRP 140W 參考設計方案的實際性能表現。將廣芯微 PD3.1 DRP 140W EVB 的接線端子接入直流源，作為供電設備，使用 Power-Z KM003C 讀取 PDO 報文，顯示其支持 5V3A、9V3A、15V3A、20V5A 五組 SPR 固定電壓檔位，3.3~21V5A 一組 PPS檔位，28V5A 一組 EPR 固定電壓檔位，以及 14~28V 一組 AVS 檔位。將廣芯微 PD3.1 DRP 140W EVB 的 USB-C 口接入 140W 負載，輸出功率為 28.54V 4.99A 142.51W，成功觸發 PD3.1 EPR 28V 快充。將廣芯微 PD3.1 DRP 140W EVB 的接線端子接入模擬電池，USB-C 口接入蘋果 140W 氮化鎵充電器 A2452，作為充電設備，輸入功率為 132.31W，成功觸發 PD3.1 EPR 28V 快充。廣芯微電子（廣州）股份有限公司專注於低功耗物聯網芯片的研發、設計與銷售，為客戶提供面向個人與家庭、工業與商業物聯網應用領域，以低功耗為差異化的8位/32位微控制器芯片、無線射頻收發器芯片、數字電源管理芯片和傳感與信號調理專用芯片等。廣芯微秉持客戶第一、技術創新和市場領先的理念，以國際領先的技術為基礎，為客戶提供一流的產品與技術，打造值得信賴的集成電路設計品牌企業。公司獨有的低功耗芯片設計方法、輕量化人工智能算法、大功率的PD協議控制以及多樣性無線連接技術整合而成的低成本高收益的集成電路設計，在健康醫療電子、消費電子、智慧家庭、工業控制、傳感器與表計等領域已經得到了廣泛的應用。廣芯微低功耗微處理器芯片與射頻芯片具有超低睡眠功耗與更低的工作電流，有效地幫助電子設備降低能耗，積極助力節能減排。USB PD3.1 是非常有野心的標準升級，把 USB PD 的應用由傳統的手機和筆記本電腦供電，擴充到便攜式設備、物聯網設備、智能家居、通信和安防設備、汽車和醫療等領域，讓 USB PD 將成為真正大一統的供電標準，對地球環保、減少電子垃圾，萬物互聯起到重要的推動作用。廣芯微此次推出的 140W PD3.1 雙向快充方案支持 6~7 串鋰電應用，內置採用 RISC-V 內核的 UM3506 高性能主控，單芯片就能實現協議交互、雙向 BUCK-BOOST 電源芯片管理、系統控制等諸多功能，同時採用 TCPM+TCPC 的軟硬件架構，可通過子卡方式擴展多路 PD3.0/PD3.1 100W TYPE-C 接口，客戶可根據產品需求靈活調整。1、想要的功能它都有，廣芯微推出PD3.1充電數據線方案2、廣芯微發布DRP雙向快充芯片UM3506，支持PD3.1標準2022（冬季）USB PD&Type-C亞洲大會
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