菲诺克科技推出PD充电器协议芯片CH234、CH236D、CH237D分析

菲诺克科技推出PD充电器协议芯片CH234、CH236D、CH237D
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• 概述
  

CH236为Type-C单口快充协议芯片，支持PD3.0/2.0/PPS、BC1.2等快充协议，支持AC-DC或DC-DC
恒压和恒流输出模式反馈调节，高集成度，外围精简。集成VBUS 检测与放电功能，并且提供过压、
过温、过流保护等功能。CH236 可广泛应用于交流电源适配器、车载充电器、UPS、移动电源等各类
场合。
2.功能特点
l 支持3.3V-24V宽电压输入，调压精度20mV
l 支持PD2.0/3.0、PPS、BC1.2等多种快充协议
l 支持USB Type-C PD，支持正反插检测与自动切换
l 支持AC-DC和DC-DC多档恒压或恒流高压电源管理
l 单芯片高集成度，外围精简，成本低
l 线缆补偿100mV/1A
l 内置过流保护OCP、过温保护OTP、电源过压保护OVP、欠压保护UVP

1.概述
CH237为Type-A/C双口快充协议芯片，单芯片集成USB PD等多种协议，支持一个Type-C接口和一
个Type-A接口同时使用，支持PD2.0/3.0、PPS、BC1.2等主流快充协议，支持AC/DC恒压或恒流输出模
式反馈调节，高集成度，外围精简。集成VBUS检测与放电功能，并且提供过压、过温、过流保护等。
CH237可广泛应用于交流电源适配器、车载充电器、UPS、移动电源等各类场合。
2.功能特点
l 支持3.3V-24V宽电压输入，调压精度20mV
l 支持一个Type-C接口和一个Type-A接口同时使用
l 支持PD2.0/3.0、PPS、BC1.2等多种快充协议
l 线缆补偿100mV/1A
l Type-C接口可选N-MOS或P-MOS
l 支持AC-DC和DC-DC恒压或恒流高压电源管理
l 单芯片高集成度，外围精简，成本低
l 内置过流保护OCP、过温保护OTP、电源过压保护OVP、欠压保护UVP

引脚功能描述
6.1.供电引脚：VHV和VDD
CH237的VHV引脚为芯片的高压电源输入引脚，外部需连接电源的输出端，芯片内部连接到LDO及
电源反馈电路。VDD引脚为芯片内部LDO的输出引出端，外部需连接1uF退耦电容。
6.2.电源反馈相关引脚：AO，IFB和VFB
CH237芯片用于控制AC-DC电源，CH237内部电源反馈环路通过AO引脚控制电源中的光耦电流以调
整电源输出电压，此时IFB，VFB引脚需各连接一环路补偿电容（推荐值100nF）至AO引脚（图8.1）。
改变电容值可调节CH237对输出电压的调节速度，以适应不同频率的AC-DC电源。
CH237也可支持DC-DC电源，CH236支持DC-DC拓扑电路拓扑。由于FBO方向单一，只能吸入电流，
需在FBO输出位置加三极管做反相，此三极管也可以是2N3906或9012、9015，并且默认输出电压配置
成比VBUS最大输出电压稍高500mV以上的电压，恒流补偿环路与AC-DC拓扑相关设计相同。见第8节中
参考电路。R1固定为5.1KΩ，R2固定为10KΩ用于驱动PNP三极管反相，R5、R6为DC-DC FB上的反馈电
阻，例如若VBUS最大电压为12V输出，设DC-DC默认输出电压为12.8V，DC-DC的FB电压为0.8V，预设下
端电阻R6为10KΩ，反推出R6=150KΩ。
6.3.PD和USB通讯引脚CC1/CC2/UDP/UDM
CC1/CC2引脚用于Type-C接口的设备接入检测、正反插检测及Type-C PD通讯，内置可配置的电流
源，默认为3A电流广播。Type-C接口中的D+/D-应短接以支持BC1.2。
UDP/UDM引脚用于Type-A接口的快冲协议通讯握手。
6.4.Type-C接口放电引脚VBUSC
VBUS引脚用于采样Type-C接口上的VBUS电压，检测受电端VBUS电压和泄放VBUS上的能量，可以直
接与Type-C母座上的VBUS连接。如果CH237检测到VBUS电压超过安全电压，则打开VBUS放电功能，直
到VBUS电压处于安全电压以内。
6.5.Type-A接口MOS控制引脚PMOSA
CH237通过PMOSA引脚控制Type-A接口的P-MOS，以控制Type-A接口电能的通断。
6.6.Type-C接口MOS控制引脚PMOSC，NMOSC，NMOS#
当电源通路使用N-MOS时，将NMOS#连接至GND，并使用芯片NMOSC引脚连接至外部N-MOS的栅极，
控制Type-C接口电能通断。
当电源通路使用P-MOS时，短接芯片NMOSC与PMOSC引脚，并连接至外部P-MOS的栅极，控制Type-C
接口电能通断。
6.7.Type-A接口插入检测引脚HPD
CH237通过HPD引脚检测Type-A接口设备的插入，以实现双口同时充电。HPD引脚通过电阻上拉至
VDD，并串接二极管至Type-A接口VBUS，当HPD引脚上电压持续低于1.95V时，将触发Type-A接口插入
事件。HPD引脚上的上拉电阻的推荐值为470KΩ，增大此电阻将提高插入检测的灵敏度，减小此电阻
将降低插入检测的灵敏度。
6.8.差分电流检测引脚ISP/ISN
CH237内部集成有高精度差分放大器，用于采样电流。它们对应的输入端引脚为ISP和ISN。
在使用时，ISP/ISN需串接RC滤波电路后使用差分走线连接到采样电阻两端，不可将ISN引脚直接
连接到GND引脚或PCB板上的GND网络。
7.保护功能描述
7.1.过压保护
CH237通过检测VHV引脚上的电压实现过压保护功能，过压保护点为芯片正常工作时最高预设电压
的120%。当发生过压保护后，CH237控制充电接口MOS关断，并进入放电状态直到所有故障信号消失，
然后重新建立快充握手连接。
7.2.过温保护
CH237在温度超过138℃时将触发过温保护。当过温保护被触发后，CH237控制充电接口MOS关断，
并进入放电状态直到所有故障信号消失，然后重新建立快充握手连接。
7.4.欠压保护
当VHV引脚上的电压低于2.4V时，CH237将触发欠压保护。当发生欠压保护后，CH237控制充电接
口MOS关断，并进入放电状态直到所有故障信号消失，然后重新建立快充握手连接。