M12349 内置PD3.1/QC3.0快充协议140W双C口升降压车载充电IC解决方案

作者：深圳市永阜康科技有限公司

引言

点烟器很早就是汽车上的标配，甚至一直延续到今天，它是为了满足吸烟者在开车时不便明火点烟而应运而生。但在近几年，随着智能手机的普及和车内充电需求的增加，点烟器 USB 充电头成为车载充电器的输入的接口，直接连接汽车的 12V铅酸电池，早期车载有线充电的USB口输出只需要5V，所以只需一个降压型 DC/DC。12V的车充应用下，降压型DC/DC最高只能输出12V，无法满足大功率快充的需求。

随着快充的普及，USB-C口用电设备越来越多，大功率快充车充需求与日俱增。苹果在日前率先推出140W快充笔记本，开启了PD3.1大规模应用的时代，为快充芯片市场提供了全新的发展机遇。车充的USB口输出要能够支持5V-28V及以上的超宽范围，通过使用升降压取代传统的降压电路，可以让12V输入的车充输出5-28V，满足140W的快充需求。满足用户车载为笔记本电脑充电，或者手机快速充电，方便使用并提升产品的竞争力。

深圳市永阜康科技有限公司现大力推广140W双C口独立升降压PD3.1快充芯片M12349。该芯片突破了多项行业技术瓶颈，实现了140W笔记本和手机同时快充的最高集成度方案，智能化功能和超高性能也达到了行业的新高峰。作为业界第一颗集成140W  PD3.1升降压功能的SOC芯片，M12349兼容PD3.0/PPS协议，并扩展支持PD3.1协议的28V/5A固定PDO和15~28V@5A的AVS功率输出，输出档位全面。除此之外，M12349还是业界第一颗支持两路C口PD3.1同时快充输出的SOC芯片。集成了双路USB Type-C接口，每个接口都支持PD/QC/SCP/FCP/AFC/BC1.2等全部快充协议。配合外部的全桥功率管和DC-DC，可以实现双路C口的PD3.1同时独立快充，不会因两个C口同时插入设备而降为普通充电。

概述  

M12349是一款面向大功率快充应用的电源管理 SOC，集成了微处理器、升降压变换器、快充协议控制器，支持 PD3.1、QC3.0、SCP、FCP、AFC、BC1.2 DCP等全部主流快充协议，结合少量元件即可组成单C口的140W大功率快充解决方案；辅以DC-DC芯片，还可扩展为双路独立的C+CAA多口大功率快充解决方案。采用QFN-48封装

特点  

放电管理
        高效 Buck-Boost 转换器（开关频率：最大 1MHz）
        最高放电效率： 98%（VIN = 12V，VBUS = 20V@5A）
        支持 CV/CC 模式
        宽输入电压范围：6.0V~40V
        宽输出电压范围：3.3V~28V
        放电电压精度：10mV
        最大放电电流：5A
        支持线损补偿功能
        支持功率动态分配
        支持单 C 口快充，可扩展为双路 C+CAA 多口快充

快充协议
        PD3.1 / AVS、PD3.0 / PPS、PD2.0
        QC3.0、QC2.
        AFC、FCP、SCP
        APPLE 2.4A
        BC1.2 DCP

高度集成
        内置环路补偿电路
        内置 16-bit 高精度 ADC
        内置 2 路 USB Type-C 接口
        集成快充指示和状态指示功能

安全保护机制
        48V 管脚耐压，支持软起动功能
        过压/欠压保护、过流保护、过温保护、短路保护

M12349应用信息

1.        M12349脚位图


2.        M12349管脚说明


3.        M12349 DEMO板原理图


4.        M12349 DEMO板PCB顶层设计图


5.        M12349 DEMO板PCB底层设计图


6.        M12349 DEMO板贴片图


7.        M12349 DEMO板物料清单


8.        M12349 DEMO板实物图