IP5322 [INJOINIC]

Integrated 10 protocols for fast charging protocol ICs for USB ports;
IP5322
型号: IP5322
厂家: Injoinic Technology Co.,Ltd.    Injoinic Technology Co.,Ltd.
描述:

Integrated 10 protocols for fast charging protocol ICs for USB ports

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IP2703  
集成 10 种协议、用于 USB 端口的快充协议 IC  
Type-C DFPQC3.0/QC2.0FCPAFCSFCPMTK PE+ 2.0/1.1Apple 2.4ABC1.2  
1. 特性  
2. 简介  
支持 10 USB 端口充电协议  
IP2703 是一款集成 10 种、用于 USB 输出端口  
支持多种充电协议(QC3.0/QC2.0FCP,  
AFCSFCPMTK PE+ 2.0/1.1 以及 Apple  
2.4A,三星 2.0A BC1.2)  
的快充协议 IC,支持双路 USB 端口充电协议。支  
10 种快充协议,包括 Type-C DFPHVDCP  
QC3.0/QC2.0 Quick ChargeClass A Class B,  
FCPHisilicon® Fast Charge ProtocolAFC  
Samsung® Adaptive Fast Charge SFCP  
Spreadtrum® Fast Charge ProtocolMTK PE+  
2.0/1.1MediaTek Pump Express Plus 2.0/1.1,  
Apple 2.4ABC1.2 以及三星 2.0A。  
支持自动选择快充协议或 DCP 充电协议  
支持 USB Type-C DFP  
CC1CC2 自动输出上拉状态  
支持广播 3A 最大电流  
支持 QC3.0/QC2.0 Class B(兼容 Class A)充  
电协议  
支持 QC3.0 Class B3.6V~20V0.2V/Step)  
支持 QC2.0 Class B5V9V12V 20V  
支持 MTK PE+ 2.0/1.1 快充协议  
PE+ 2.05V~20V0.5V/Step)配置  
PE+ 1.13.6V~5V0.2V/Step7V9V,  
12V 配置  
IP2703 集成 USB Type-C DFP 端口控制器可  
以与 Type-C UFPDRP 设备实现连接。  
IP2703支持自动检测设备类型和充电协议切换,  
自动响应快充协议请求。  
支持华为 FCP 快充 5V 9V 电压配置  
支持三星 AFC 快充 5V 9V 电压配置  
支持展讯 SFCP 快充 5V9V 12V 电压配置  
支持 Apple 2.4ADP = 2.7VDM = 2.7V  
支持三星 2.0ADP = 1.2VDM =1.2V  
支持 BC1.2DP DM 短接  
SEL 可配置快充协议请求的最高电压为 20V 或  
12V 5V  
IP2703 集成 FB 控制接口,可通过调节 FB  
SOURCE/SINK 的电流(最小 2uA/step)来精确控  
制输出电压。  
自动检测 DPDM 上电压对应的快充请求通  
过调节 FB 精确控制输出电压  
支持 18W 功率控制  
IP2703 支持 18W 功率控制、NTC 温度保护功  
能。  
支持 NTC 温度保护功能  
NTC MTK 功能自动识别  
3. 应用  
低静态功耗 IQ = 66uA(Typ.)  
工作电压范围:3V~5.5V  
USB 功率输出接口、移动电源、车载充电器  
智慧手机板电脑络笔记本字相机、  
蓝牙配件所用的电池充电器  
封装 DFN10  
V1.13  
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IP2703  
4. 典型应用原理图  
引脚 2、引脚 9 用作 CSN CSP:  
2kOhm  
CC1  
VCC  
SEL  
FB  
1uF  
3.6V~20V  
VOUT  
FB  
CC2  
DM  
Cout  
VBUS  
CC1  
R1  
R2  
IP2703  
CC2  
DM  
DP  
DP  
CSP  
CSN  
FB反馈端  
的电源芯片  
10mOhm (1%)  
GND  
GND  
USB Type-C  
Connector  
R1推荐值:100kOhm(精度1%)  
R2根据所用电源芯片取值  
SEL  
Voltage  
5V  
高电平  
浮空  
12V  
GND  
20V  
引脚 2、引脚 9 用作 NTC FA:  
2kOhm  
VCC  
CC1  
1uF  
3.6V~20V  
VOUT  
Cout  
FA  
FB  
CC2  
DM  
VBUS  
CC1  
R4  
IP2703  
CC2  
FB  
DM  
DP  
DP  
NTC  
GND  
FB反馈端  
的电源芯片  
R5  
RNTC  
R3  
SEL  
GND  
USB Type-C  
Connector  
R4推荐值:100kOhm(精度1%)  
R5根据所用电源芯片取值  
SEL  
Voltage  
5V  
高电平  
浮空  
12V  
GND  
20V  
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5. 引脚定义  
10  
9
1
2
3
4
5
VCC  
CSP/FA  
DP  
SEL  
CSN/NTC  
FB  
EPAD  
(GND)  
8
7
CC1  
DM  
6
CC2  
GND  
11  
引脚名  
引脚编号 引脚描述  
允许请求的最大电压选择  
高电平:5V  
浮空:12V  
GND20V  
SEL  
1
该引脚复用为 CSN NTC 两个功能:  
1) CSN流检测负引脚使用 MTK PE+2.0/1.1 功能时引脚接芯片 GND。  
芯片 GND USB 端口 GND 之间需要接高精度 10mOhm1%)电阻,NTC  
功能自动关闭;  
CSN/NTC  
2
2) NTC敏电阻检测引脚使用 NTC 功能时RNTC R3 并联电阻,  
MTK PE+2.0/1.1 功能自动 disable;芯片 GND USB 端口 GND 之间的高精  
10mOhm1%)电阻可以省去  
当不使用 MTK PE+2.0/1.1 功能和 NTC 功能时CSNCSP 引脚浮空GND 接地。  
连接到外部电源的反馈引脚,可以 SINK/SOURCE 电流来调节电压  
连接 USB Type-C CC1 引脚  
FB  
3
4
5
6
7
8
CC1  
CC2  
GND  
DM  
DP  
连接 USB Type-C CC2 引脚  
地引脚  
连接 USB DM 引脚  
连接 USB DP 引脚  
该引脚复用为 CSP FA 两个功能2 CSN 功能时引脚为 CSP引  
2 NTC 功能时,该引脚为 FA  
1) CSP流检测正引脚使用 MTK PE+2.0/1.1 功能时引脚接 USB 端口  
GNDGND USB 端口 GND 之间需要接高精度 10mOhm1%阻,  
自动 disable NTC 功能;  
CSP/FA  
9
2) FA度异常指示信号使用 FA 功能时GND USB 端口 GND 之  
间的高精度 10mOhm1%)电阻可以省去  
当不使用 MTK PE+2.0/1.1 功能和 NTC 功能时CSNCSP 引脚浮空GND 接地。  
电源输入引脚,加 1uF 电容到地,前级电源芯片输出 VOUT VCC 之间需串联  
2kOhm 电阻  
VCC  
10  
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6. IP 系列型号选择表  
移动电源 IC  
充放电  
主要特点  
I2C DCP Type-C  
封装  
IC  
型号  
LED  
灯数  
放电  
充电  
照明灯 按键  
QC 认证  
规格  
兼容  
IP5303  
IP5305  
IP5306  
IP5206  
IP5108E  
IP5108  
IP5207  
IP5207T  
IP5109  
IP5209  
IP5219  
IP5310  
IP5312  
IP5318Q  
IP5318  
IP5322  
IP5328  
1.0A  
1.0A  
2.4A  
2A(Max)  
2.0A  
2.0A  
1.2A  
1.2A  
2.1A  
2.4A  
2.4A  
3.1A  
15W  
18W  
18W  
18W  
18W  
1.2A  
1,2  
eSOP8  
eSOP8  
eSOP8  
eSOP16  
eSOP16  
eSOP16  
QFN24  
QFN24  
QFN24  
QFN24  
QFN24  
QFN32  
QFN32  
QFN40  
QFN40  
QFN32  
QFN40  
-
-
-
-
-
-
-
1.2A 1,2,3,4  
2.1A 1,2,3,4  
-
-
-
-
-
1.5A  
1.0A  
2.0A  
1.2A  
3,4,5  
3,4,5  
3,4,5  
3,4,5  
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1.2A 1,2,3,4  
-
-
-
2.1A  
2.1A  
3,4,5  
3,4,5  
-
-
-
-
2.1A 1,2,3,4  
3.0A 1,2,3,4  
3.6A 2,3,4,5  
4.0A 2,3,4,5  
4.0A 2,3,4,5  
4.0A 1,2,3,4  
4.0A 1,2,3,4  
-
-
-
-
-
-
协议 IC  
支持协议  
IC  
型号  
BC1.2 QC3.0  
MTK  
PE+  
QC  
封装  
&
&
FCP SCP AFC SFCP  
Type-C NTC  
PD3.0  
APPLE QC2.0  
2.0&1.1  
IP2110  
IP2111  
IP2111A  
IP2112  
IP2112A  
IP2161  
IP2163  
IP2701  
IP2703  
IP2705  
1
1
SOT23-5  
SOT23-6  
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2
SOT23-6  
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
1
1
1
1
SOT23-6  
SOP8  
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
SOP8  
DFN10  
DFN12  
-
-
V1.13  
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IP2703  
IP2707  
IP2716  
2
1
QFN16  
QFN32  
-
-
-
-
1.1  
-
7. 极限参数  
参数  
符号  
单位  
V
VCC 端口输入电压范围  
DPDM 端口输入电压范围  
CC1CC2 端口输入电压范围  
其他端口耐压范围  
回流焊温度(10sec)  
结温范围  
VCC  
-0.3 ~ 7  
-0.3~10  
-0.3~12  
-0.3~6.5  
260  
VDPVDM  
V
V
CC1VCC2  
V
V
Ts  
TJ  
-40 ~ 150  
-60 ~ 150  
-40~150  
65  
存储温度范围  
Tstg  
TA  
工作环境温度范围  
封装热阻  
θJA  
θJC  
/W  
/W  
KV  
封装热阻  
30  
人体模型(HBM)  
ESD  
4
*高于绝对最大额定值部分所列数值的应力有可能对器件造成永久性的损害任何绝对最大额定值条件下  
暴露的时间过长都有可能影响器件的可靠性和使用寿命  
8. 推荐工作条件  
参数  
符号  
VCC  
TA  
最小值  
3
典型值  
最大值  
5.5  
单位  
V
输入电压  
工作环境温度  
-40  
85  
*超出这些工作条件,器件工作特性不能保证。  
9. 电气特性  
除特别说明,TA=25, 4.5V VCC 5.5V  
参数  
符号  
测试条件  
最小值 典型值 最大值  
单位  
引脚直接加电压  
2k+1uF  
3
5.5  
25  
V
V
V
输入工作电压  
VCC  
3.4  
2.5  
输入欠压阈值  
UVLO  
VCC 下降沿  
2.9  
V1.13  
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IP2703  
静态工作电流  
IQ  
空载,VCC=5V  
50  
8
66  
10  
100  
12  
uA  
ms  
V
启动时间  
Ts  
SEL 输入高电平电压阈值  
SEL 输入低电平电压阈值  
SEL 默认输出电压  
HVDCP (QC2.0&QC3.0)模式  
数据检测电压阈值  
输出电压选择参考电压  
DP glitch 时间  
VSELH  
VSELL  
VSELO  
2.5  
0.3  
V
1.35  
1.5  
1.65  
V
VDATA_REF  
VSEL_REF  
0.25  
1.8  
0.325  
2
0.4  
2.2  
V
V
TGLITCH(BC)_DP_H  
TGLITCH(BC)_DM_L  
TGLITCH(V)_CHANGE  
TGLITCH_CONT_CHANGE  
RDM_DOWN  
1000  
1250  
2
1500  
ms  
DM glitch 时间  
输出电压 glitch 时间  
连续模式 glitch 时间  
DM 下拉电阻  
ms  
20  
40  
60  
ms  
100  
200  
us  
VDP=0.6V  
VDP=0.6V  
20  
kOhm  
kOhm  
DP 下拉电阻  
RDAT_LKG  
400  
40uA(9V);  
70uA(12V);  
150uA(20V)  
FB 电流步长  
IUP, IDOWN  
2
uA  
DCP 模式  
三星 DP/DM 输出电压  
三星 DP/DM 输出阻抗  
1.08  
2.64  
1.2  
1.32  
2.76  
V
100  
kOhm  
Apple 2.4A DP/DM 输出电  
2.7  
30  
V
Apple 2.4A DP/DM 输出阻  
kOhm  
10.FB 温度特性  
TA=25℃,4.5V ≤VCC ≤ 5.5V,下图中 Temp IC 温度  
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IP2703  
FB Sink 70uA(12V)时随温度变化曲线图  
11.功能描述  
充电协议  
IP2703 是一款高度集成的、用于 USB 输出端口的快充协议 IC。其主要功能是解析接入 USB 端口的充  
电设备的快充请求,然后根据解析的快充协议通知 USB 端口调整输出电压。IP2703 支持自动检测 USB 端  
口接入设备的充电协议类型并进行协议切换,能响应不同协议的充电电压请求。  
IP2703 支持对 USB 端口进行多种协议解析HVDCP QC3.0/QC2.0Quick ChargeClass A Class  
BFCPHisilicon® Fast Charge ProtocolAFCSamsung® Adaptive Fast ChargeSFCPSpreadtrum® Fast  
Charge ProtocolMTK PE+ 2.0/1.1MediaTek Pump Express Plus 2.0/1.1以及 Apple 2.4A、三星 2.0A 和  
BC1.2 充电协议。  
IP2703 实时监测 DPDM 引脚电压,当检测到接入 USB 端口的待充设备为非快充设备类型时,通过  
改变 DPDM 两个引脚的电压来握手不同的设备。当检测到接入 USB 端口的待充设备为快充设备类型时,  
能自动识别快充类型并对协议请求进行解析和响应从而完成与待充电设备的握手过程,然后按照协议请求  
通过 FB 引脚 SOURCE SINK 电流,调整反馈环路的反馈电压,从而调节快充电压;当输出电压为默认  
5V 时,FB 引脚则不进行调整。IP2703 不对充电环路进行控制,实际的充电环路和充电电流则由适配器  
和接入的 USB 端口设备决定。  
IP2703 集成了 USB Type-C DFP 端口控制器,支持对外放电,此时 CC1CC2 分别输出 330uA 电流,  
可告知插入的用电设备,最大支持 3A 电流能力,可与 UFPDRP 设备实现连接。  
SEL 引脚  
SEL 引脚用于配置快充协议允许请求的最大电压,当 SEL 拉高到高电平 VSELH 时,IP2703 关闭所有高  
V1.13  
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IP2703  
压快充协议,只支持 5V 电压输出;当 SEL 引脚浮空时,IP2703 支持快充协议请求的最大电压为 12V。当  
SEL GND 时,IP2703 支持快充协议请求的最大电压为 20V。  
SEL  
Voltage  
5V  
高电平 VSELH  
浮空  
12V  
GND  
20V  
功率控制  
当引脚 2、引脚 9 用作 CSN CSP 时,IP2703 支持对充电设备进行功率控制,当充电设备的功率超过  
18W IP2703 会调整 FB 使得输出电压降低到 3.2V50ms 后恢复到协议请求的电压而实现控制  
设备的功率不超过 18W。  
*在输出 5V 状态下,IP2163 是没有做限流处理的,需要功率部分单独做最大电流限制。高通认证至少  
需要满足 6V 3A10 毫欧采样电阻的情况下了满足 18W 的需求际的功率限制大概在 20W 左右。  
如果需要调整功率限制点,可以相应的调整 10 毫欧采样电阻的阻值。  
NTC FA 引脚  
20uA  
SC  
SC=0.1V  
NTC  
HT  
比较器  
VH=0.5V  
VL=1.5V  
LT  
R3  
RNTC  
=68k  
=100k@25  
如果检测到NTC引脚上电压<0.1V,则表示关闭NTC功能,切换为MTK功能;  
如果检测到NTC引脚上电压<0.5V>0.1V,则表示温度高于55℃;  
如果检测到NTC引脚上电压>1.5V,则表示温度低于-7℃;  
IP2703 集成 NTC 温敏电阻检测可检测电池或设备温度FA 温度异常指示NTCFA 引脚分别和  
CSNCSP 复用在引脚 2 和引脚 9 上,两组功能二选一。  
当引脚 2 接地时,内部比较器检测到引脚 2 电压小于 0.1V,此时引脚 2、引脚 9 CSN CSPMTK  
PE+ 2.0/1.1 功能GND USB 端口 GND 之间需要接 10mOhm1%密电阻NTC FA 功  
能自动 disable。  
当引脚 2 接并联电阻 R3 RNTC 温敏电阻到地时29 NTC FA 功能MTK PE+  
2.0/1.1 功能自动 disableNTC 引脚检测温度的高低FA 引脚指示温度异常度异常时 FA 输出高电等  
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IP2703  
VCC度正常时 FA 输出低电平(GND。  
NTC 检测到电压高于 VL=1.5V 时,表示温度低于-7℃,FA 输出高电平;当 NTC 检测到电压低于  
VH=0.5V 而高于 SC=0.1V 示温度高于 55FA 输出高电平NTC 检测到电压在 0.5V~1.5V 之间,  
表示温度在-7~55℃的正常范围,FA 输出低电平。  
FB 引脚  
IP2703 集成 FB 控制接口,可通过调节 FB SOURCE/SINK 的电流(最小 2uA/step)来精确控制输出电  
9V 电压时FB 引脚 SINK 电流 40uA12V 电压时FB 引脚 SINK 电流 70uA;  
输出 20V 电压时FB 引脚 SINK 电流 150uA5V 电压时FB 引脚既不 SOURCE 电流SINK  
电流。  
在典型应用中,IP2703 FB 引脚连接到电源芯片的 FB 端,FB 端到电源 VOUT 之间的电阻应采用高  
精度(1%100kOhm 电阻,FB 端到地之间的电阻需要根据所用电源芯片取值,R2 阻值可通过下述公式计  
算:  
푉푂푈푇  
푉퐹퐵 =  
∗ 푅2  
푅1 + 푅2  
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