Zweiwege-Lade- und Entladeschema Typ C.

Zweiwege-Lade- und Entladelösung Typ C, Anzeige mit vier Batterien ...

Typ-C-Zweiwege-Unterstützung für das Laden von PD-Ladegeräten, Apple-Computerentladung, niedriger Körper für Erwachsene; Übertragung des Entladestroms gemäß dem Leistungs-IC mit Typ-C-Handshake-Verbindungslogik ...

Produktdetails

1. Unterstützung der bidirektionalen Ladung und Entladung vom Typ C;

2. Unterstützt das Laden und Entladen des PD-Ladegeräts mit einem Apple-Computer.

3. Niedriger Körper für Erwachsene, Live-Programmaufzeichnung, flexibler Power-Display-Modus;

4. Es kann den Entladestrom gemäß dem Leistungs-IC mit dem Typ-C-Handshake-Verbindungslogikprotokoll senden.

ETA9740, ETA9741 Ein-Chip-Zwei-Wege-Lösung zum Laden und Entladen mobiler Stromversorgungen TYPE-C

Einer. Stücklisten-Materialkostentabelle:

Wie in der obigen schematischen Darstellung gezeigt, wird eine Vibrationsschalter-Triggerschaltung auf der Basis einer stabilen und zuverlässigen ETA974X-Selbsterkennungsschaltung hinzugefügt. Beim Schütteln des Schalters kann die Batterieanzeige ausgelöst werden.

Seriennummer Menge Bitnummer Komponente Wert Beschreibung

1 1 C5 CAP0603, 1uF BAT-Pin-Entkopplungskondensator

2 1 C9 CAP0603, ADC-Entkopplungskondensator für 0,1 uF MCU

3 3 C1-2 CAP0805, 22 uF BAT-Eingangs-Bypass-Kondensator

4 2 C3-4 CAP0805, 22uF Ausgangskondensator, sehr kritisch!

5 1 U1 ETA9740 / 9741, ESOP8 2.1A Laden und Entladen des mobilen SOC-Leistungschips

6 2 Q1 MMBT3906, SOT23 PNP-Transistor

7 2 R1-2 RC0603, 1k Strombegrenzungswiderstand der Batterielampe

8 1 R3 RES0805, 51R Lastwiderstand des Stromauslösers

9 1 R5 RES0603, 75k voreingestellter Ladestromwiderstand, Iset = 180k / R5

10 1 R4, R6 RES0603, 5,1 k TYP-C-CC-Protokollwiderstand, Pulldown 5,1 k oder Pull-up 10 k

11 S1 4X4 Tastenlicht-Berührungsschalter, normalerweise geöffnet

12 1 L1 2.2uH, CD54-Induktor. CD54 ist in Ordnung

13 1 USB1 USB_AF_SMT USB-Buchse

14 1 USB3 MICROUSB-15MK MicroUSB-Buchse

15 1 USB2 TYPE-C FM_CONNECTOR TYPE-C Buchse, 18-poliger Stecker

zwei. Schaltungsanalyse:

ETA9740 und ETA9741 bilden eine vollständige und unabhängige Anwendungsschaltung:

Wie in der obigen Abbildung gezeigt, bilden ETA9740 und ETA9741 selbst einen vollständigen mobilen Stromkreis, der automatisch in den Lichtlastmodus wechseln und die Anzeigelampe ausschalten kann. Wenn die Last angeschlossen ist und der Laststrom größer als 30-100 mA ist, kann die Leistungsanzeige ausgelöst werden.

MICROUSB-, USB-AF- und TYPE-C-Klemmen verwenden eine Bus-Parallelverdrahtungsmethode

Die Verdrahtungsmethode jedes USB-Anschlusses von ETA9740, 9741 (ETA9750, 9751) ist sehr einfach. Mithilfe der fortschrittlichen Busverdrahtungsarchitektur kann der externe Netzteileingang oder die externe Last automatisch identifiziert werden, um entsprechend in den Ladezustand oder den Entladezustand zu wechseln. Das Routing muss nicht streng sein, der Standort ist beliebig und kann geroutet werden.

Im Allgemeinen sollte an jedem USB-Anschluss ein 0,1UF-22UF-Kondensator angebracht werden. Insbesondere für Kunden, die eine EMV-Zertifizierung benötigen, sollte ein Kondensator mit größerer Kapazität (z. B. 10-22 uF) in der Nähe des Anschlusses platziert werden.

In Bezug auf die verschiedenen Arbeitsmodi von TYPE-C.

Wir wissen, dass strikte TYPE-C mehrere Protokolle hat, die es ermöglichen, in den folgenden mehreren Modi zu arbeiten. Da TYPE-C ein standardisiertes Protokoll ist, erfüllen fast alle Mobiltelefone und Laptops (wie Surface, Mac Pro) auf dem Markt diese Anforderung.

Arbeitsmodus Spannung Maximaler Strom Bemerkungen

USB 2.0 5V 500 mA basierend auf dem in der Grundspezifikation definierten Standardstrom

USB 3.1 5V 900 mA

USB BC 1.2 5V bis 1.5 A konventionelles Laden

USB-Typ-C-Strom bei 1,5 A 5 V 1,5 A-Produkte, die eine höhere Leistung unterstützen

USB-Typ-C-Strom bei 3,0 A 5V 3A-Produkte, die eine höhere Leistung unterstützen

USB PD 5V, 12V, 20V, 1,5A, 3A, 5A können den Ausgangsleistungspegel steuern

Unter den oben genannten sechs von TYPE-C unterstützten Protokollen sind alle von neu nach alt abwärtskompatibel. Mit anderen Worten, der Host (Adapter) oder Slave (Mobiltelefon), der USB-PD unterstützt, unterstützt USB2.0, USB3.1, USB BC1.2, USB TYPE-C 1.5A, USB TYPE-C3.0A usw. Das größte Merkmal von USB PD ist, dass es höhere Eingangs- und Ausgangsspannungen unterstützt. Für BUCK-Schaltungen wie Ladeköpfe, Autoladegeräte usw. ist es jedoch sehr einfach, eine höhere Ausgangsspannung zu erreichen, was zu einer höheren Umwandlungseffizienz führt.

Bei mobilen Stromversorgungen, die mit Einzelzellen-Multiparallel-Lithiumbatterien betrieben werden, ist die Effizienz des Boostens von 3,7 V auf 12 V aufgrund der Boost-Architektur jedoch viel geringer als die Effizienz des Boostens von 3,7 V auf 5,0 V. Ein größerer Druckabfall, der zu einem größeren Verlust und Abfall bei der Energieumwandlung führt.

Derzeit wird die Effizienz immer kritisiert, es sei denn, es gibt genügend externe N-MOS-Schaltröhren mit geringem Einschaltwiderstand, um die USB PD 12V, 20V-Umwandlung zu erfüllen. Daher bietet ETASOLUTION ein äußerst kostengünstiges und TYPE-C-kompatibles USB-Protokoll (ohne PD) für den Mainstream auf dem Markt, um eine äußerst kostengünstige perfekte TYPE-C-Lösung zu realisieren.

Unser Ansatz ist die Verwendung des TYPE-C 5v @ 3A-Modus (natürlich kann er auch abwärtskompatibel mit der aktualisierten Leiter TYPE-C USB-PD sein, aber nicht bei 9V, 12V). Mit anderen Worten, die Verwendung des 5V @ 3A-Modus von TYPE-C unterstützt definitiv alle Adapter auf dem Markt, unabhängig davon, ob es sich um 5V-500MA, Notebook u **, 5V-1A, 5V-2A, 5V-3A, 5V-100A handelt USB-PD-Adapter (5 V, 9 V, 12 V-15 W), QC2.0-, QC3.0-Adapter werden vollständig unterstützt. Weil sie alle über TYPE-C CC kommunizieren. Unabhängig davon, ob das mobile Netzteil als Host-DFP oder Slave-UFP verwendet wird, ist es in der Kommunikation auf Protokollschicht auf 5 V gesperrt.

CC-Kommunikationsdesign in der ETA9740 TYPE-C-Anwendung.

Im Allgemeinen verwendet die herkömmliche mobile Power Bank, die den TYPE-C-Handshake-Protokoll-IC verwendet (wie die hochkarätige Version der Xiaomi Mobile Power Bank 10000 mAh), eine ähnliche Lösung.

Selbst bei solch einer komplizierten Schaltung ist der erzeugte Effekt ähnlich dem von ETA9740. Der interne Kommunikations-IC verwendet das CC-Protokoll, um die folgenden Funktionen zu realisieren:

A. Beurteilen Sie sich und die andere Partei durch CC-Kommunikation, wer DFP (Master) und wer UFP (Slave) ist.

B. Handshake, DFP (Host) gibt Energie aus, UFP (Slave) empfängt Energie.

Und ETA9740, 9741 vereinfachen diesen Prozess erheblich. Das ist weil:

C. ETA9740 kann automatisch bestimmen, ob der Lademodus oder der Boost-Entlademodus aktiviert werden soll.

Wenn keine Last vorhanden ist, gibt ETA9740 ohne Last eine Spannung von 5,0 V aus und erkennt kontinuierlich externe Eingangsleistung oder externe Last. Wenn eine externe Last erkannt wird, wechselt sie automatisch in den Entlade-BOOST-Modus. Wenn ein externer Adapter-Eingang erkannt wird, wechselt sie automatisch in den BUCK-Lademodus.

D. Im USB-Modus vom Typ C, beispielsweise im 5V-3A-Modus, sind nur zwei 10-k-Klimmzüge oder zwei 5,1-k-Klimmzüge zum CC-Pin ausreichend.

Gemäß der TYPE-C-USB-Modusvereinbarung wird das Gerät beim Hochziehen von 10 KB als DFP-Master-Modus (externe BOOST-Entladung) und beim Herunterziehen von 5,1 KB als UFP-Slave-Modus (internes BUCK-Laden) erkannt.

Daher kann die Verwendung von ETA9740 als TYP C die folgenden Funktionen erfüllen:

E. Der CC-Pin des ETA9740 & TYPE-C-Sockels ist 10k hochgezogen (Host-Modus):

Unter Verwendung des vollständigen 5V @ 3A TPYE-C-Ausgangshardwareprotokolls kann die C-C-Leitung (mit C-Anschlüssen an beiden Enden) verwendet werden, um alle TYPE-C-Geräte mit dem 5V-3A-Protokoll zu entladen. Einschließlich aller Handys oder Tablets! ! Das stimmt! ! (Apple MacBook; Microsoft Surface; Google Nexus6P; Samsung NOTE7, S8; Inland Huawei P9, MATE9; Xiaomi 4c, Xiaomi 5; LeTV; Meizu; LG), wobei das Gerät mit dem echten 5v-3a-Protokoll aufgeladen wird. Das folgende C <-> C-Datenkabel wird verwendet (dies wird im Allgemeinen im Ausland verwendet, z. B. OBERFLÄCHE, MACBOOK, NEXUS).

Fast alle Adapter werden unterstützt, aber der Originaladapter des Apple MacBook wird nicht unterstützt.

Hier ist eine Erklärung, warum es das Entladen von Apple Macbooks unterstützen kann, aber keinen Apple MacBook Adapter zum Aufladen von mobilem Strom unterstützt. Dies liegt daran, dass das Protokoll von Apple-Geräten sehr streng ist und der CC-Pin des mobilen Netzteils mit einem 10k-Widerstand hochgezogen wird, wodurch der MacBook-Adapter den Eindruck erweckt, dass das mobile Netzteil ein Host-DFP ist und der Adapter selbst auch der Host. Daher ist dies beim MacBook-Adapter einfach nicht der Fall Ausgabe.

F. Der CC-Pin des Halters ETA9740 & TYPE-C zieht 5,1 k nach unten (Slave-Modus):

Es verwendet ein vollständiges 5V @ 3ATPYE-C-Eingabehardwareprotokoll, kann jedoch gleichzeitig ausgegeben werden. Unterstützt das Aufladen aller Adaptereingänge. Alle Typ-C-Anschlüsse oder USB-Anschlüsse werden mit dem 5V-3A-Hardwareprotokoll aufgeladen.

Kann C-C-Kabel (C-Anschlüsse an beiden Enden) verwenden, um TYPE-C-Geräte mit USB-Protokoll zu entladen. Einschließlich Microsoft-Oberfläche, Google nexus6p, Samsung NOTE7, S8, inländisches Huawei P9, MATE9, Xiaomi 4c, Xiaomi 5, LeTV, Meizu, LG. Apple MacBook wird jedoch nicht unterstützt (da Apple MacBook der Ansicht ist, dass das mobile Netzteil ein Slave ist, akzeptiert es den Stromeingang des mobilen Netzteils nicht).

Hier ist also die Definition von CC Pull-Up oder Pull-Down:

Protokollkompatibilität im CC-Definitionsmodus 1 Kompatibilität 2 Inkompatibilität 3

Ziehen Sie das 10k DFP-Hostmodus-5V @ 3A-Realhostprotokoll hoch und verwenden Sie die CC-Leitung, um alle Typ-C-Geräte zu entladen. Unterstützt fast alle Typec-C-Ladegeräte oder Datenkabel zum Laden. Unterstützt nicht das Apple MacBook TYPE-C-Ladegerät

Ziehen Sie das 5,1-k-UFP-Slave-Modus 5V @ 3A-True-Slave-Protokoll herunter, verwenden Sie jedoch ein CC-Kabel, um fast alle Typ-C-Geräte zu entladen. Unterstützt alle Typ-C-Ladegeräte oder Datenkabel zum Aufladen. Apple MacBook kann nicht entladen werden

G. Anschluss des CC-Pins an der TYPE-C-Buchse:

Wenn Sie als DFP-Host arbeiten, wie im Bild unten rechts gezeigt: CC1 und CC2 werden unabhängig voneinander auf die VUSB-Spannung hochgezogen.

Wenn Sie als UFP-Slave arbeiten (siehe Abbildung links), werden CC1 und CC2 unabhängig voneinander auf GND heruntergezogen.

Unabhängig davon, ob es sich um den DFP- oder den UFP-Modus handelt, müssen die Lötstellen A6, A7, B6, B7 der 18-poligen TYPE-C-Buchse kurzgeschlossen werden.

Über die Taste Trigger Power Display.

A. ETA9740 verfügt nicht über spezielle Pins zum Anschließen von Tasten. Da ET9A740 jedoch über eine Lastidentifizierungsfunktion verfügt, können Sie mit dieser Funktion eine kleine Last zum Auslösen der Leistungsanzeige mit der Taste einschalten. Bedingungen für die Auslösung der Leistungsanzeige durch ETA9740: Der USB-Laststrom ist größer als 100 mA.

Wie in der obigen Abbildung gezeigt, beträgt der Strom durch den R3-Widerstand ungefähr: I = VUSB / R3 = 5,0 V / 51Ω ~ 100 mA, da die VUSB-Spannung ungefähr 5,0 V beträgt (auch wenn keine Last vorhanden ist). Daher kann die Batterieanzeige ausgelöst werden. Sobald Sie die Taste antippen und loslassen, verzögert ETA9740 die Batterieanzeige automatisch um ca. 6 Sekunden!

B. ETA9741 verfügt über dedizierte Tastenstifte.

I) ETA9741 basiert auf ETA9740 und fügt die Funktionen von Taschenlampe und Tasten hinzu. Seine Funktionen sind wie folgt:

a) Wenn Sie länger als 0,2 Sekunden kurz drücken, erlischt die Batterieanzeige nach einer Verzögerung von 6 Sekunden.

b) Halten Sie die Taste länger als 0,8 Sekunden gedrückt, die Anzeige des Batteriestands bleibt erhalten und die Taschenlampe leuchtet auf.

Wenn Sie länger als 0,8 Sekunden drücken, erlischt die Taschenlampe. Die Leistungsanzeige erlischt nach 6 Sekunden Verzögerung.

Wenn Ihr Produkt die Taschenlampenfunktion nicht verwendet, können Sie ETA9741 als ETA9740 verwenden (oder eine kompatible Verarbeitung kann auf der Schaltung durchgeführt werden). Da ETA9741 auch wie ETA9740 sein kann, drücken Sie die Taste, um eine kleine Last einzuschalten und die Batterieanzeige für 6 Sekunden auszulösen.

drei. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verkabelung.

A. Cbat sollte so nah wie möglich an der Chipseite sein.

Wie in der obigen Abbildung gezeigt, ist PIN6 von ETA9742 der BAT-Pin, bei dem es sich um einen kleinen Signaleingangspin handelt. Dieser Strom fließt in den Chip PIN6, bei dem es sich um den Batteriespannungs-Rückkopplungsstift handelt, der zur Rückmeldung der Batterieladespannung verwendet wird. Daher kann die Spur dieses Stifts klein oder sehr gewickelt sein, sie muss jedoch weit vom Induktor entfernt sein und so weit wie möglich einen 1uF-Kondensator für AGND (analoge Masse, PIN9 am Boden des Chips) verwenden, um die Stabilität der Chiparbeit zu gewährleisten .

B. Stellen Sie die Zuverlässigkeit des minimalen Schaltungssystems sicher.

Die folgende Abbildung stellt das kleinste System von ETA9740, 9741 dar. Dies hat zwei Bedeutungen: Zum einen kann die Schaltung mit den folgenden Komponenten arbeiten, zum anderen sollten die folgenden Komponenten so nah wie möglich am Chip sein und den Regeln entsprechen. Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, lautet der Netzwerkname dieses Minimalsystems wie folgt:

Aus der obigen Abbildung können wir ersehen, dass die Gründe für Co1, Co2; Cb1, Cb2 so nahe wie möglich an PIN8 (dh PGND-Pin) von ETA9741 liegen sollten. Dies liegt daran, dass unabhängig davon, ob 5 V aufgeladen oder der Akku aufgeladen wird, ein großer Strom durch PGND und Vu ** fließt. Zuallererst muss Co1, Co2, muss, muss (das Wichtigste wird dreimal gesagt) so nah wie möglich an den PIN7- und PIN8-Pins des Chips liegen. Dies ist der Schlüsselausgangskondensator beim Boosten von 5 V, was sehr wichtig ist.

Wie in der obigen Abbildung gezeigt, zeigt das blaue Blockdiagramm die interne Boost-Architektur von ETA9741. Wenn das interne PWM-Ansteuersignal hoch ist, wird der MOSFET eingeschaltet und die VBAT-Stromversorgung durchläuft die Induktivität -> MOSFET zu PGND (z. B. der rote Trend). Wenn die PWM niedrig ist, muss der Induktor den Stromfluss aufrechterhalten