Esquema de carga y descarga bidireccional tipo c

Esquema de carga y descarga bidireccional tipo cSolución de carga y descarga bidireccional tipo c, indicador de cuatro baterías ...Tipo-c bidireccional, admite carga de cargador PD, descarga de comput

Esquema de carga y descarga bidireccional tipo c

Solución de carga y descarga bidireccional tipo c, indicador de cuatro baterías ...

Tipo-c bidireccional, admite carga de cargador PD, descarga de computadora Apple, cuerpo de adulto bajo; puede transmitir la corriente de descarga de acuerdo con el IC de potencia, con lógica de conexión de apretón de manos tipo c ...


Detalles de producto

1. Admite carga y descarga bidireccionales tipo c;

2. Admite la carga y descarga del cargador PD con una computadora Apple,

3. Cuerpo adulto bajo, grabación de programa, modo de visualización de potencia flexible;

4. Puede transmitir la corriente de descarga de acuerdo con la potencia IC, con protocolo lógico de conexión de apretón de manos tipo c.


ETA9740, ETA9741 Solución de energía móvil de carga y descarga bidireccional TYPE-C de un solo chip


Uno. Tabla de costos de material de la lista de materiales:

Como en el diagrama esquemático anterior, se agrega un circuito de activación del interruptor de vibración sobre la base de un circuito de autorreconocimiento ETA974X estable y confiable. Cuando se agita el interruptor, se puede activar la pantalla de la batería.

Número de serie Cantidad Número de bit Componente Valor Descripción

1 1 C5 CAP0603, condensador de desacoplamiento de clavijas 1uF BAT

2 1 C9 CAP0603, condensador de desacoplamiento ADC para 0.1uF MCU

3 3 C1-2 CAP0805, condensador de derivación de entrada 22uF BAT

4 2 C3-4 CAP0805, condensador de salida 22uF, ¡muy importante!

5 1 U1 ETA9740 / 9741, ESOP8 2.1A carga y descarga SOC chip de energía móvil

6 2 Q1 MMBT3906, transistor SOT23 PNP

7 2 R1-2 RC0603, resistencia limitadora de corriente de lámpara de batería 1k

8 1 R3 RES0805, 51R Resistencia de carga del disparador de electricidad

9 1 R5 RES0603, 75k resistencia preestablecida de corriente de carga, Iset = 180k / R5

10 1 R4, R6 RES0603, resistencia de protocolo cc de 5.1k TYPE-C, pull down 5.1k o pull up 10k

11 S1 Interruptor de botón táctil de luz de tecla 4X4, normalmente abierto

12 1 inductor L1 2.2uH, CD54. CD54 está bien

13 1 USB1 USB_AF_SMT Toma USB

14 1 USB3 MICROUSB-15MK Conector hembra MicroUSB

15 1 USB2 TYPE-C FM_CONNECTOR TYPE-C hembra, enchufe de 18 pines


dos. análisis de circuito:


ETA9740 y ETA9741 forman un circuito de aplicación completo e independiente:


Como se muestra en la figura anterior, ETA9740 y ETA9741 forman un circuito de energía móvil completo por sí mismos, que puede ingresar automáticamente al modo de carga ligera y apagar la luz indicadora. Cuando la carga está conectada y la corriente de carga es superior a 30-100 mA, se puede activar la pantalla de potencia.


Los terminales MICROUSB, USB-AF, TYPE-C adoptan el método de cableado paralelo de bus

El método de cableado de cada terminal USB de ETA9740, 9741 (ETA9750, 9751) es muy simple. Usando una arquitectura de cableado de bus avanzada, puede identificar automáticamente la entrada del adaptador de CA externo o la carga externa, para ingresar al estado de carga o al estado de descarga en consecuencia. No es necesario que el enrutamiento sea riguroso, la ubicación es arbitraria y se puede enrutar.


Generalmente, se debe colocar un capacitor de 0.1UF-22UF en cada terminal USB. Especialmente para aquellos clientes que necesitan certificación EMC, se debe colocar un capacitor de mayor capacidad (como 10-22uF) cerca del puerto.


Respecto a los distintos modos de trabajo del TYPE-C.

Sabemos que el TYPE-C estricto tiene múltiples protocolos, lo que le permite trabajar en los siguientes modos múltiples. Dado que TYPE-C es un protocolo estandarizado, casi todos los teléfonos móviles y portátiles del mercado (como Surface, Mac Pro) cumplen con este requisito.

Modo de trabajo Voltaje Corriente máxima Observaciones

USB 2.0 5V 500 mA basado en la corriente predeterminada definida en la especificación básica

USB 3.1 5V 900 mA

USB BC 1.2 5V hasta 1.5 A carga tradicional

Corriente USB tipo C a 1,5 A 5 V 1,5 A Productos que admiten mayor potencia

Corriente USB tipo C a 3.0 A 5V 3A Productos que admiten mayor potencia

USB PD 5V, 12V, 20V 1.5A, 3A, 5A puede controlar el nivel de potencia de salida

Entre los seis protocolos compatibles con TYPE-C anteriores, todos son compatibles con versiones anteriores. En otras palabras, el host (adaptador) o esclavo (teléfono móvil) que admite USB-PD admite USB2.0, USB3.1, USB BC1.2, USB TYPE-C 1.5A, USB TYPE-C3.0A, etc. La característica más importante de USB PD es que admite voltajes de entrada y salida más altos. Sin embargo, para los circuitos BUCK, como cabezales de carga, cargadores de automóviles, etc., es muy fácil de lograr y un voltaje de salida más alto, lo que brinda una mayor eficiencia de conversión.

Sin embargo, para las fuentes de alimentación móviles alimentadas por baterías de litio multiparalelas de celda única, debido a la arquitectura de impulso, la eficiencia de aumento de 3.7V a 12V es mucho menor que la eficiencia de aumento de 3.7V a 5.0V , Una mayor caída de presión, resultando en una mayor pérdida y desperdicio en el proceso de conversión de energía.

En la actualidad, a menos que haya suficientes tubos de conmutación N-MOS externos con baja resistencia de encendido para cumplir con la conversión USB PD 12V, 20V, la eficiencia siempre es criticada. Por lo tanto, ETASOLUTION proporciona un protocolo USB compatible con TYPE-C de ultra bajo costo (sin PD) para que la corriente principal del mercado realice una solución perfecta TYPE-C de ultra bajo costo.

Nuestro enfoque es utilizar el modo TYPE-C 5v @ 3A (por supuesto, también puede ser compatible con la escalera TYPE-C USB-PD actualizada, pero no estará a 9V, 12V). En otras palabras, la adopción del modo 5V @ 3A de TYPE-C definitivamente admitirá todos los adaptadores del mercado, ya sea 5V-500MA, portátil u **, 5V-1A, 5V-2A, 5V-3A, 5V-100A , Adaptador USB PD (5V, 9V, 12V-15W), adaptadores QC2.0, QC3.0, son totalmente compatibles. Porque todos se comunican a través de TYPE-C CC. Sin embargo, ya sea que la fuente de alimentación móvil se utilice como un DFP de host o un UFP esclavo, está bloqueada a 5V en la comunicación de la capa de protocolo.


Diseño de comunicación CC en la aplicación ETA9740 TYPE-C.

En términos generales, el banco de energía móvil tradicional que utiliza el protocolo IC de protocolo de enlace TYPE-C (como la versión de alto perfil del banco de energía móvil Xiaomi de 10000 mAh) adopta una solución similar.


Incluso con un circuito tan complicado, el efecto producido es similar al del ETA9740. El uso interno del protocolo CC para comunicar IC realiza principalmente las siguientes funciones:

A. A través de la comunicación CC, juzgue a sí mismo y a la otra parte, quién es DFP (maestro) y quién es UFP (esclavo)

B. Protocolo de enlace, DFP (host) emite energía; UFP (esclavo) recibe energía.

Y ETA9740, 9741 simplifican enormemente este proceso. Esto es porque:

C. ETA9740 puede determinar automáticamente si se debe ingresar al modo de carga o al modo de descarga de refuerzo.

Cuando no hay carga, ETA9740 producirá un voltaje de 5.0V sin carga y detectará continuamente la potencia de entrada externa o la carga externa. Cuando se detecta una carga externa, entrará automáticamente en el modo BOOST de descarga; cuando se detecte una entrada de adaptador externo, entrará automáticamente en el modo de carga BUCK.

D. En el MODO USB tipo C, por ejemplo, el modo 5V-3A, solo son suficientes dos pull-ups de 10k o dos pull-downs de 5.1k al pin CC.

De acuerdo con el acuerdo de modo USB TYPE-C, cuando se levanta 10k, el dispositivo se reconoce como modo maestro DFP (descarga BOOST externa); cuando se baja 5.1k, el dispositivo se reconoce como modo esclavo UFP (carga BUCK interna).

Por lo tanto, el uso de ETA9740 como TYPE-C puede lograr las siguientes funciones:

E. El pin CC del zócalo ETA9740 y TYPE-C se eleva 10k (modo host):

Usando el protocolo completo de hardware de salida 5V @ 3A TPYE-C, puede usar la línea C-C (con puertos C en ambos extremos) para descargar todos los dispositivos TYPE-C con el protocolo 5V-3A. ¡Incluidos todos los teléfonos móviles o tabletas! ! ¡Así es! ! (Apple Macbook; Microsoft Surface; Google nexus6p; Samsung NOTE7, S8; Huawei P9, MATE9; Xiaomi 4c, Xiaomi 5; LeTV; Meizu; LG), cargando el dispositivo con el protocolo real 5v-3a. Se utiliza el siguiente cable de datos C <-> C (generalmente se utiliza en países extranjeros, como SURFACE, MACBOOK, NEXUS)

Casi todos los adaptadores son compatibles, pero el adaptador original del macbook de Apple no es compatible.

Aquí hay una explicación: ¿Por qué admite la descarga del macbook de Apple, pero no es compatible con el adaptador de macbook de Apple para cargar el banco de energía? Esto se debe a que el protocolo de los dispositivos Apple es muy estricto, y el pin CC de la fuente de alimentación móvil se levanta con una resistencia de 10k, lo que hace que el adaptador de macbook piense que la fuente de alimentación móvil es un DFP de host, y el adaptador en sí también es el host, por lo que el adaptador de macbook simplemente no lo hace. Salida.

F. El pin CC del soporte ETA9740 y TYPE-C baja 5.1k (modo esclavo):

Adopta un protocolo completo de hardware de entrada 5V @ 3ATPYE-C, pero puede emitir al mismo tiempo. Admite la carga de todas las entradas del adaptador. Cualquier puerto tipo c o puerto USB se cargará con el protocolo de hardware 5V-3A.


Puede usar un cable C-C (puertos C en ambos extremos) para descargar dispositivos TYPE-C con protocolo USB. Incluyendo Microsoft Surface; Google nexus6p; Samsung NOTE7, S8; Huawei P9, MATE9 doméstico; Xiaomi 4c, Xiaomi 5; LeTV; Meizu; LG. Pero no es compatible con el macbook de Apple (porque el macbook de Apple piensa que la fuente de alimentación móvil es un esclavo, por lo que no acepta la entrada de alimentación de la fuente de alimentación móvil).

Entonces, aquí está la definición de CC pull-up o pull-down:

Modo de definición CC Compatibilidad de protocolo 1 Compatibilidad 2 Incompatibilidad 3

Tire hacia arriba del modo de host 10k DFP 5V @ 3A protocolo de host real, use la línea CC para descargar todos los dispositivos tipo-c. Admite casi todos los cargadores tipo c-c o cables de datos para cargar. No es compatible con el cargador Apple Macbook TYPE-C

Baje el protocolo esclavo 5V @ 3A del modo esclavo UFP de 5.1k, pero use el cable CC para descargar casi todos los dispositivos tipo-c. Admite todos los cargadores tipo c-c o cables de datos para cargar. No se puede descargar el macbook de Apple

G. Conexión de la clavija CC en el enchufe TYPE-C:

Cuando se trabaja como host DFP, como se muestra en la imagen inferior derecha: CC1 y CC2 se elevan de forma independiente al voltaje VUSB.

Cuando se trabaja como esclavo UFP, como se muestra en la imagen inferior izquierda, CC1 y CC2 se bajan de forma independiente a GND.

Ya sea en modo DFP o UFP, las juntas de soldadura A6, A7, B6, B7 del zócalo TYPE-C de 18 pines deben estar en cortocircuito.


Acerca de la pantalla de encendido del disparador del botón.

R. ETA9740 no tiene un pin dedicado para conectar botones, pero debido a que ET9A740 tiene una función de identificación de carga, podemos usar esta función para usar el botón para encender una pequeña carga para activar la pantalla de energía. Condiciones para que ETA9740 active la pantalla de alimentación: la corriente de carga USB es superior a 100 mA.


Como se muestra en la figura anterior, dado que el voltaje VUSB es de aproximadamente 5.0v (incluso cuando no hay carga), una vez que se presiona el botón, la corriente a través de la resistencia R3 es aproximadamente: I = VUSB / R3 = 5.0V / 51Ω≈100mA. Por lo tanto, el indicador de batería puede activarse. Una vez que toque y suelte el botón, ETA9740 retrasará automáticamente la visualización de la batería durante unos 6 segundos.

B. ETA9741 tiene pines de botón dedicados.

I) ETA9741 se basa en ETA9740, agregando las funciones de linterna y botones. Sus funciones son las siguientes:

a) Pulsación corta durante más de 0,2 segundos, la pantalla de la batería se apagará después de un retraso de 6 segundos;

b) Mantenga pulsado durante más de 0,8 segundos, la pantalla del nivel de batería permanecerá y la linterna se iluminará.

Pulsación larga durante más de 0,8 segundos, la linterna se apaga. La pantalla de la batería se apagará después de 6 segundos de retraso.


Si su producto no usa la función de linterna, puede usar ETA9741 como ETA9740 (o se puede realizar un procesamiento compatible en el circuito). Porque ETA9741 también puede ser como ETA9740, presionando el botón para encender una pequeña carga para activar la pantalla de la batería durante 6 segundos.


Tres. DISEÑO precauciones de cableado.

A. Cbat debe estar lo más cerca posible del lado del chip.


Como se muestra en la figura anterior, el PIN6 de ETA9742 es el pin BAT, que es un pin pequeño de entrada de señal. Esta corriente fluye hacia el chip PIN6, que es el pin de retroalimentación del voltaje de la batería, utilizado para la retroalimentación del voltaje de carga de la batería. Por lo tanto, el rastro de este pin puede ser pequeño o muy enrollado, pero debe estar lejos del inductor y usar un condensador de 1uF para AGND (tierra analógica, PIN9 en la parte inferior del chip) tanto como sea posible, para garantizar el funcionamiento estable del chip. .

B. Asegurar la confiabilidad del sistema de circuito mínimo.

La siguiente figura constituye el sistema más pequeño de ETA9740, 9741. Esto tiene dos significados: uno es que el circuito puede funcionar con los siguientes componentes y el otro es que los siguientes componentes deben estar lo más cerca posible del chip y cumplir con las reglas. Como se muestra en la figura siguiente, el nombre de la red de este sistema mínimo es el siguiente:


En la figura anterior, podemos ver que los terrenos de Co1, Co2; Cb1, Cb2 deben estar lo más cerca posible del PIN8 (es decir, el pin PGND) de ETA9741. Esto se debe a que, ya sea en el proceso de aumento de 5 V o en el proceso de carga de la batería, habrá una gran corriente pasando a través de PGND y Vu **. Entonces, en primer lugar, Co1, Co2 debe, debe, debe (lo importante se dice tres veces) lo más cerca posible de los pines PIN7 y PIN8 del chip. Este es el capacitor de salida clave cuando se aumenta 5V, lo cual es muy importante.


Como se muestra en la figura anterior, el cuadro azul es la arquitectura de refuerzo interna de ETA9741. Cuando la señal de la unidad PWM interna es alta, el MOSFET se enciende y la fuente de alimentación VBAT pasa a través del inductor -> MOSFET a PGND (como la tendencia roja). Cuando PWM es bajo, el inductor debe mantener el flujo de corriente, por lo que