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协议控制:它的电源电压是 VCC 脚,典型应用范围是从 3.3~21V。CC1/CC2/DP/DM 用于接到 type C座子上,与手机进行协议通讯。该芯片还集成了 DP2/DM2,可接到另外一个 USB - A 口的座子上,用于1A1C 双口快充协议控制。 恒压恒流控制:该芯片集成了恒压恒流控制功能,可与原边芯片以及光耦配合,使得整个反激变换器构成闭环负反馈。整个充电器对外的输出电压和输出电流可以实现恒压恒流控制,可实现的恒压范围为 3~23V,恒流范围为 0.1~12A(5mR 电阻)。目前快充协议中常用的恒压范围为 3.3~21V,电 流为 0.5~6.5A。 输出开关和放电控制:对于快充充电器一般在反激变换器的输出 VCC 后,会接一个 MOSFET,一般NMOS 比较便宜,RK837 集成了该 NMOS 的驱动 OGATE。对于 VCC 上一般有上千 uF 的固态电容,因此在从高压往低压调压且轻载时,需要对 VCC 进行放电,RK837 的 DISCH 脚就是用来放电的,内部放电电阻约 4R,一般外面会串联一个 0805 封装的 100R 电阻再接到 DISCH 脚。VBUS 也会接不大于 10uF 的小电容,协议规定 VBUS 也需要放电,RK837 的 VBUS 脚做了 1k 左右的放电电阻。 电源管理:由于该芯片是个较复杂的数模系统,需要用到几个不同电压的电源,且由于输入 VCC的电压范围是 3.3~21V,因此,设计 VCC 通过高压 LDO 转成 V3P3,V3P3 再通过低压 LDO 转成 V1P8,V3P3通过电荷泵转成 VDD(5V)。 ADC:可对 VBUS 和 VCC 进行电压采样,0~38.4V;可对 CSP/CSN 进行电流采样(-80mV~80mV);可对 AN0~AN7 进行采样(主要用 AN0/AN1 接 NTC 采样温度,其他通道为复用脚)。 GPIO:有 11 路 GPIO,几乎都是复用管脚,每路 GPIO 都配置了上拉下拉电阻可配置。 VAC_Detect:RK837 集成了 SRD 脚,外部串联 112K 电阻,内部电阻 2.4K,分压后可测量低端同步整流管 Drain 端的电压波形,寄存器选择为低端同步整流配置,该电压随着原边电压增大而增大,设置某个阈值点,可以用来判断接的交流电网是 110V 系统还是 220V 系统。该 SRD 脚还支持高端同步整流管的接法,同样接在同步管 Drain 端,串联电阻改成 170K,寄存器选择为高端同步整流配置,同样能鉴别交流电网是 110V 系统还是 220V 系统 LPS 功能:对于采样电阻正常的情况下,由于恒流控制环路起作用,是不会使充电器的输出电流超过 8A 的。但是 LPS 测试要求当单个元件短路时,也不能时充电器的输出电流超过 8A 的。我们 RK837的做法是通过采样 VCC 和 VBUS 两个管脚的压差,超过某个阈值时(对于 7mR MOS 管建议设置在 31/36mR) 后,然后读取 CSP/N 的 ADC 值,如果发现 ADC 值特别小,说明采样电阻被短路了,此时把 OGATE 关闭,不让充电器对外输出。 |
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