应用领域：汽车电子

方案类型：模块板卡

主控芯片：NCP81239+WT6615

方案概述

随着iPhone 8证实支持PD快充，各充电器厂商纷纷摩拳擦掌，大展拳脚，规划推出USB PD快速充电器，本方案公司最新推出了USB-PD车充快充解决方案：NCP81239+WT6615。

电源管理方案选取安森美的升降压NCP81239。NCP81239是一款四开关单电感升降压控制器，它可以用于USB-PD和QC2.0 3.0的同步升降压方案。其最高达1.2MHz的工作频率便于小型化设计。I2C总线设计，使得调节输出电压变得安全可靠。内置9位DAC设定内部反馈参考电压，同时输出电压范围可以通过外部反馈进行设定，可以方便的用I2C接口设定输出电压或者设定输出电压补偿，适宜于USB-PD和QC3.0等需要调压输出的设备。

NCP81239支持4.5-28V的输入输出电压范围。动态可编程工作频率从150kHz到1.2MHz，方便不同应用场合下的设计。其内置的4个NMOSFET驱动器，可以使其输出电压高于等于低于输入电压，适用于所有USB-PD应用。作为知名的芯片厂商，安森美的NCP81239具有静态功耗低、稳定集成过压、欠压、过流及过载保护等完善的保护功能，并且可对输出电压调节速率进行调节。

PD协议芯片选取伟铨电子WT6615。WT6615F是一颗支持USB PD 3.0规范和高通QC3.0和QC4技术的USB PD控制器，支持DFP下行端口(源)充电应用。高度集成的WT6615F可以应用于适配器、车充、移动电源等设备。同时伟诠WT6615F支持USB PD最新的Programmable Power Supply(PPS)规范，通用于移动设备的直充方案。伟诠WT6615F通过集成USB PD基带物理层、Type-C线缆检测、并联稳压器、电压和电流检测、负载开关的MOSFET控制器和8位微处理器。USB 类型 C 下行端口 (源)、USB PD修订版 3.0 基带通信、内置并联调节器和支持3V 至 20V VBUS 输出 、提供输出电压精细调节、恒压恒流输出、可编程的过压保护、欠压保护、 过流保护、和过热保护。低侧电压输出电流监测器支持BC1.2、专用充电端口 (DCP)、高通QC3.0和QC4。支持快速充电和智能充电协议、支持 MIPI电池接口 V1.1 (BIF)、10 bitADC精度的电压和电流检测、内建8 位微控制器核心、内建存储器可多次编程。实现功率传输消息协议和设备策略、VBUS 输出控制、 内置放电 MOS、外部MOS开关控制，通用I/O方便调试，支持UART串行接口方便读取参数、支持节能模式，在未接入设备时节省电力。工作电压范围︰ 3V ~ 30V、可在-20至105℃环境中工作。伟诠WT6615F提供4*4mm 16PIN QFN的小巧封装，简化了外围元件并且具有整体成本优势。

本方案公司是一家专业从事车充领域电源方案解决公司，产品覆盖车充主DC/DC芯片、识别芯片、限流芯片、快充芯片，提供设计、研发、调试等一体化、一条龙的专业车充产品方案解决服务。按照车充规格1A、2A、2.4A、3.4A、4.8A、5.4A、6.3A、9.6A、QC3.0快充以及type-C PD 快充都有一系列的车充解决方案，旨在从客户产品规划出发，为客户推荐性价比最优的解决方案。

【NCP81239】

安森美半导体NCP81239 4开关降压-升压控制器设计用于将电池电压或适配器电压转换为电源轨电压。 NCP81239控制器与USB PD或C−Type接口控制器配合使用时，完全符合USB供电规范。 USB供电(PD)控制器驱动4个NMOSFET开关，这些开关可以降压或升压并提供角色互换功能。 USB供电规范中详细说明了角色互换功能，该规范适用于所有USB PD应用。 该款降压-升压控制器的工作电源电压和负载范围为4.5V-28V。NCP81239设计用于需要动态控制压摆率受限输出电压的应用。 压摆率受限输出电压需要的电压高于或低于输入电压。 该款4开关降压-升压控制器设有一个I2C接口。

特性

宽输入电压范围：4.5V-28V

动态编程频率：150kHz到1.2MHz

I2C接口

实时电源良好指示

受控压摆率电压转换

反馈引脚，带内部编程参考

支持USBPD/QC2.0/QC3.0配置文件

2个独立的电流感测输入

过温保护

自适应非重叠栅极驱动器

滤波电容开关控制

过压和过流保护

对电量耗尽的电池提供电源支持

5x5mm QFN32封装

应用

笔记本电脑、平板电脑、台式电脑

一体机

显示器、电视机和机顶盒

消费电子产品

车载充电器

扩展坞

充电宝

安森美半导体NCP81239 4开关降压-升压控制器评估板

安森美半导体NCP81239 4开关降压-升压控制器评估板是一款用于将电池电压或适配器电压转换为电源轨电压的同步电路板。 NCP81239评估板可与诸多使用USB PD标准和C-Type电缆的设备搭配使用，包括笔记本电脑、平板电脑和台式机。 该评估板与USB PD或C−Type接口控制器配合使用时，完全符合USB供电规范。

【WT6615F】

The WT6615F is a highly integrated USB Power Delivery (PD) controller that supports USB PD 3.0 specification and Qualcomm® Quick ChargeTM 3.0 and Quick Charge 4 technologies designed for USB Type-C Downstream Facing Port (Source) charging applications such as power adapters, wall chargers, car chargers, power strip, power banks, and etc. The WT6615F minimizes external components by integrating USB PD baseband PHY, Type-C detection, shunt regulator, voltage and current monitors, and control circuits of blocking MOSFET, and an 8-bit MCU to allow small form factor and low BOM cost. It supports wide operation voltage range from 3V to 30V without the need of an external LDO. A Multi-Time-Programmable (MTP) ROM is provided for program code and user configuration data.

*USB Type-C Downstream Facing Port (Source)

*USB Power Delivery Rev. 3.0, Ver. 1.1 baseband communication

*Built-in shunt regulator and support 3V to 20V VBUS output

*Provide fine tune to increase voltage slightly

*Constant Voltage

*Constant Current

*Programmable Over Voltage Protection (OVP), Under Voltage Protection (UVP), Over Current Protection (OCP) and Over Temperature Protection (OTP)

*Low side voltage output current shunt monitor

*Battery Charging specification, Rev. 1.2 (BC1.2) Dedicated Charging Port (DCP) , Quick Charge 3.0 and Quick Charge 4

*Supports Fast Charge Protocol and Smart Charge Protocol

*Supports MIPI® Battery Interface V1.1 (BIF)

*10-bit ADC for voltage and current monitoring

*8-bit MCU

*implements Power Delivery message protocol and device policy

*VBUS output control

*Power supply protection

*Multi-Time-Programmable (MTP) ROM

*External blocking MOSFET control

*Built-in discharge MOS

*Internal RC oscillator

*Internal VDD regulator

*General purpose I/Os

*Serial interface: UART

*Supports power saving mode

*Operating voltage range: 3V ~ 30V

*Operating temperature range: -20°C ~ +105°C

*Package: 16-Pin QFN

Applications:

*USB Type-C with Power Delivery power adapters, wall chargers, car chargers, power strip, power banks, and etc.