IP5322 [INJOINIC]
Integrated 10 protocols for fast charging protocol ICs for USB ports;型号: | IP5322 |
厂家: | 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 DFP,QC3.0/QC2.0,FCP,AFC,SFCP,MTK PE+ 2.0/1.1,Apple 2.4A,BC1.2
1. 特性
2. 简介
支持 10 种 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/QC2.0,FCP,
AFC,SFCP,MTK PE+ 2.0/1.1 以及 Apple
2.4A,三星 2.0A 和 BC1.2)
的快充协议 IC,支持双路 USB 端口充电协议。支
持 10 种快充协议,包括 Type-C DFP,HVDCP
QC3.0/QC2.(0 Quick Charge)Class A 和 Class B,
FCP(Hisilicon® Fast Charge Protocol), AFC
( Samsung® Adaptive Fast Charge ), SFCP
(Spreadtrum® Fast Charge Protocol), MTK PE+
2.0/1.1(MediaTek Pump Express Plus 2.0/1.1),
Apple 2.4A,BC1.2 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
CC1,CC2 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 B:3.6V~20V(0.2V/Step)
支持 QC2.0 Class B:5V,9V,12V 和 20V
支持 MTK PE+ 2.0/1.1 快充协议
PE+ 2.0:5V~20V(0.5V/Step)配置
PE+ 1.1:3.6V~5V(0.2V/Step), 7V,9V,
12V 配置
IP2703 集成 USB Type-C DFP 端口控制器,可
以与 Type-C UFP、DRP 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 和 9V 电压配置
支持三星 AFC 快充 5V 和 9V 电压配置
支持展讯 SFCP 快充 5V,9V 和 12V 电压配置
支持 Apple 2.4A:DP = 2.7V, DM = 2.7V
支持三星 2.0A:DP = 1.2V, DM =1.2V
支持 BC1.2:DP 与 DM 短接
SEL 可配置快充协议请求的最高电压为 20V 或
12V 或 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 DP,DM 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 和 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、平板电脑、网络笔记本、数字相机、
蓝牙配件所用的电池充电器
封装 DFN10
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IP2703
4. 典型应用原理图
引脚 2、引脚 9 用作 CSN 和 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
带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 和 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
带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
GND:20V
SEL
1
该引脚复用为 CSN 和 NTC 两个功能:
1) CSN:电流检测负引脚;当使用 MTK PE+2.0/1.1 功能时,该引脚接芯片 GND。
芯片 GND 到 USB 端口 GND 之间需要接高精度 10mOhm(1%)电阻,NTC
功能自动关闭;
CSN/NTC
2
2) NTC:温敏电阻检测引脚;当使用 NTC 功能时,外接 RNTC 和 R3 并联电阻,
MTK PE+2.0/1.1 功能自动 disable;芯片 GND 到 USB 端口 GND 之间的高精
度 10mOhm(1%)电阻可以省去
当不使用 MTK PE+2.0/1.1 功能和 NTC 功能时,CSN、CSP 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 的 CC1 引脚
FB
3
4
5
6
7
8
CC1
CC2
GND
DM
DP
连接 USB Type-C 的 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 和 FA 两个功能:引脚 2 为 CSN 功能时,该引脚为 CSP,当引
脚 2 为 NTC 功能时,该引脚为 FA
1) CSP:电流检测正引脚;当使用 MTK PE+2.0/1.1 功能时,该引脚接 USB 端口
GND。芯片 GND 到 USB 端口 GND 之间需要接高精度 10mOhm(1%)电阻,
自动 disable NTC 功能;
CSP/FA
9
2) FA:温度异常指示信号;当使用 FA 功能时,芯片 GND 到 USB 端口 GND 之
间的高精度 10mOhm(1%)电阻可以省去
当不使用 MTK PE+2.0/1.1 功能和 NTC 功能时,CSN、CSP 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 到 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
√
√
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√
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√
√
√
√
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√
√
√
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√
√
√
-
-
-
-
-
-
-
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
通
道
数
IC
型号
BC1.2 QC3.0
MTK
PE+
QC
认
证
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
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
-
-
-
-
-
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
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-
-
√
√
-
-
-
-
-
-
√
-
-
√
-
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
值
单位
V
VCC 端口输入电压范围
DP,DM 端口输入电压范围
CC1,CC2 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
VDP,VDM
V
V
CC1,VCC2
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,在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
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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 高 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 低 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
压
Apple 2.4A DP/DM 输出阻
kOhm
抗
10.FB 温度特性
TA=25℃,4.5V ≤VCC ≤ 5.5V,下图中 Temp 为 IC 温度
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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,包括 HVDCP QC3.0/QC2.0(Quick Charge)Class A 和 Class
B,FCP(Hisilicon® Fast Charge Protocol), AFC(Samsung® Adaptive Fast Charge), SFCP(Spreadtrum® Fast
Charge Protocol), MTK PE+ 2.0/1.1(MediaTek 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 DP,DM 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 DP,DM 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 或 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
的 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 CC1、CC2 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 UFP、DRP 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
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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 接 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 和 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 时,IP2703 会调整 FB 使得输出电压降低到 3.2V,持续 50ms 后恢复到协议请求的电压,从而实现控制
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 3A。在 10 毫欧采样电阻的情况下,为了满足 18W 的需求,实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 和 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且>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,支持 FA 温度异常指示,NTC、FA 引脚分别和
CSN、CSP 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 为 CSN 和 CSP(MTK
PE+ 2.0/1.1 功能),芯片 GND 到 USB 端口 GND 之间需要接 10mOhm(1%)精密电阻。此时 NTC 和 FA 功
能自动 disable。
当引脚 2 接并联电阻 R3 和 RNTC 温敏电阻到地时,引脚 2、引脚 9 为 NTC 和 FA 功能,此时 MTK PE+
2.0/1.1 功能自动 disable。NTC 引脚检测温度的高低,FA 引脚指示温度异常,温度异常时 FA 输出高电平(等
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IP2703
于 VCC), 温度正常时 FA 输出低电平(GND)。
当 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 时,表示温度高于 55℃,FA 输出高电平;当 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
压。例如,输出 9V 电压时,对应 FB 引脚 SINK 电流 40uA;输出 12V 电压时,对应 FB 引脚 SINK 电流 70uA;
输出 20V 电压时,对应 FB 引脚 SINK 电流 150uA;输出 5V 电压时,FB 引脚既不 SOURCE 电流,也不 SINK
电流。
在典型应用中,IP2703 的 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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12.封装信息
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