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CH224单芯片集成USB PD等多种快充协议

 深圳泛海微 2023-04-19 发布于广东

CH224单芯片集成PD3.0/2.0,BC1.2等升压快充协议,内置PD通讯模块,高集成度,外围精简。支持输出电压检测功能,并且提供过温、过压保护等。可广泛应用于各类电子设备拓展高功率输入,如无线充电器、电动牙刷、锂电池电动工具等各类应用场合。

2、功能特点

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支持5V至15V输入电压

支持PD3.0/2.0,BC1.2等快充协议

支持USB Type-C PD,支持正反插检测与自动切换 单芯片高集成度,外围精简,成本低

内置过压报警模块OVA、超温报警模块OTA

3、应用场合

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无线充电器 锂电池小家电 锂电池电动工具 移动电源

4、引脚

012345CH224SGNDVDDNCGNDUD+UD-

NCVHVCFGCC1CC2109876

引脚号 引脚名称 0,3 GND 1 2,10 4 5 6 7 8 9

VDD NC UD+ UD- CC2 CC1 CFG VHV

类型 电源 工作电源 - 双向三态 模拟双向 模拟输入 高压电源 引脚说明

公共接地端。Exposed-Pad #0引脚是散热底板 工作电源输入,外接容量0.1uF~1uF退耦电容, 需要串联470Ω~680Ω,0.25W以上电阻至外部输入

VBUS 保持悬空 USB总线D+数据线 USB总线D-数据线 Type-C CC2输入输出 Type-C CC1输入输出 电源档位配置输入

电压检测输入,需要串联10KΩ电阻至外部输入VBUS

CH224手册 2

5、功能说明

5.1.概述

CH224是一款支持PD3.0/2.0,BC1.2等升压快充协议输入的协议电源受电端IC,输入电压支持5~15V,可通过引脚配置优先请求的电压档位。

5.2.功能介绍

a) VDD引脚

VDD引脚为CH224内置的并联式稳压器的输入脚,需串联510Ω电阻至VBUS,并外接1uF电容。 b) UD+/UD-引脚

UD+/UD-引脚用于进行BC1.2等协议的通讯,需外置270K~1MΩ下拉电阻。 c) CC1/CC2引脚

CC1/CC2引脚用于Type-C PD协议通讯,需外置5.1KΩ下拉电阻。CH224通过检测CC1/CC2上电压判断线缆的接入方向,在线缆移除时(CC1/CC2失去电压)若CH224未掉电,电源请求会被复位,并重新开始检测线缆接入。

若使用时选用的是MicroB等不带有CC线的接口,需将CC1/CC2任意一个引脚通过电阻上拉。推荐的设计是将CC1/CC2使用5.1KΩ上拉至CH224的VDD引脚。 d) CFG引脚

CFG引脚用于配置优先请求的电压档位。CH224通过持续检测引脚上的电压来确定用户所需要的电压档位。推荐将CFG引脚通过VDD引脚与GND引脚间的分压电阻设定在相应的电压范围内。若需要在使用过程中改变电压档位,则可通过2个IO口对连接到CFG引脚的两颗电阻进行控制。CFG引脚上电压范围与含义见下表。

当使用外部IO控制时,为保证工作状态稳定,CFG引脚不可悬空,应始终有到GND的弱下拉,推荐值1MΩ。

CFG引脚电压 优先请求的电压档位 连接到VDD与GND的分压电阻值 0V~0.8V 5V 下拉至GND 0.9V~1.6V 9V 10KΩ下拉至GND,5.1KΩ上拉至VDD 1.7V~2.4V 15V 5.1KΩ下拉至GND,10KΩ上拉至VDD 2.5V~3.3V 12V 上拉至VDD

表1.CFG引脚上电压与优先请求的压档位之间的关系

e) 切换请求电压

CH224在电压切换的空闲期间会以约5Hz的频率检测CFG引脚上的电压档位,当出现档位变化时,CH224会立即请求新的电源电压。

空闲状态是指:PD通讯期间,当前请求的电源收到PS_Ready应答消息后;

CH224手册 3

6、参考电路

P1Type-C ReceptacleP2VBUSUD+UD-CC1CC2GND12R1620C11uF012345R2GND10K109876Header 2U1CH224SANCVHVCFGCC1CC2GNDVDDNCGNDUD+UD-使用IO口动态配置时的推荐电路R3CFGCFGR91MR410K5.1KCFG_CH0CFG_CH1R5R6R7R81M1M5.1K5.1KCFG=[CH1:CH0]00 - 5V01 - 9V11 - 12V10 - 15V

7、参数

绝对最大值(临界或者超过绝对最大值将可能导致芯片工作不正常甚至损坏)

名称 TA TS VDD VIOHV VIOCC VIOUX PD

参数说明

工作时的环境温度 储存时的环境温度

工作电源电压(VDD引脚接电源,GND引脚接地)

支持高压的引脚(CFG,VHV)上的电压

CC1,CC2引脚上的电压 UD+,UD-引脚上的电压

整个芯片的最大功耗(VDD电压*电流+VBUS放电功耗)

最小值 -40 -55 3.0 -0.5 -0.5 -0.5

最大值 90 105 3.6 13.5 8 VDD+0.5 400

单位 ℃ ℃ V V V V mW

推荐工作条件

名称 TA VHV VDD RVDD VIO

参数说明

工作时的环境温度 VHV引脚上的电压 VDD引脚上的电压

VDD引脚与外部输入VBUS间串联的电阻

CC1,CC2,UD+,UD-引脚上的电压

最小值 最大值 -35 5 3.24 430 0

85 12.6 3.36 680 3.3

单位 ℃ V V Ω V

电气参数(测试条件:TA=25℃,VDD=3.3V)

名称 VLDO ILDO TOTA VOVA VR

参数说明

内部电源调节器VDD并联稳压 内部电源调节器VDD并联吸收电流能力 超温报警模块OTA的参考阈值温度 过压报警模块OVA的VHV参考阈值电压

电源上电复位的电压门限

最小值 典型值 最大值 3.24 0 90 13.0 2.2

3.3 105 13.6 2.4

3.36 30 120 16 2.6

单位 V mA ℃ V V

CH224手册 4

8、封装信息

封装形式 ESSOP10

塑体宽度 引脚间距 3.9mm 150mil 1.00mm 39mil 封装说明 封装型号

带底板的窄距10脚贴片 CH224S

说明:封装信息图中标注的单位为mm(毫米)。

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