前言:
现在基本使TYPE-C打天下了。很多产品和TYPEC息息相关,如笔记本的电源接口,手机更不用说了,甚至电烙铁也使TYPE-C接口的了,很多涉及采用TYPE-C接口的快充接口,简单的可以用电阻欺骗快充头,要求高点的有专用芯片,推荐一款约0.3元的快充协议接口芯片LP103S。
描述
LP103S 是一款快速充电协议控制器。这功能监控 USB D+/D- 数据线的信号,以及自动调节电源输出电压输出以优化充电时间。
LP103S 支持 USB 电池充电规范修订版 1.2(BC1.2),DCP 应用2.7V工作功能,展讯快充协议 (SFCP)、海思快充协议、Qualcomm® Quick ChargeTM 2.0/3.0 A 类和 B 类。
其他特性包括输出过压保护、输出欠压保护,温度传感器检测器和欠压锁定 (UVLO)。LP103S 采用节省空间的 SOP-8 和SOT23-6封装。
订购信息
LP103S
LP103S后面2位:
SO:SOP-8
B6 : SOT-23-6
最后一位:F:绿色
特征
1mW@5 V 以下的功耗
支持USB BC1.2
支持 USB DCP 2.7V
支持 QC2.0 A 类和 B 类
支持 QC3.0 A 类和 B 类
支持海思FCP协议
支持展讯SFCP协议
支持三星模式
欠压保护
输出过压保护
输出短路保护
远程关断保护
过温保护
UL认证编号4787974756
展讯证书
采用 SOP-8 和 SOT23-6 封装
符合 RoHS 标准且无卤素
应用
电池充电端口
USB专用充电端口
壁式适配器
LP103S丝印信息
丝印 | 封装 | 包装 |
---|---|---|
LPS LP103S YWX | SOP-8 | 4K/卷 |
LP103S,YWX | SOT23-6 | 3K/卷 |
Y:Y 是年份代码。W:W 是周代码。X:X 是序列号。
典型应用电路
采用 SOT23-6 封装类型的 LP103S 的典型应用电路。
采用 SOP-8 封装类型的 LP103S 的典型应用电路。
管脚定义
功能引脚说明
引脚编号 | SOP8 | SOT23-6 | 描述 |
---|---|---|---|
TM | 1 | – | 温度监测器。可选外部温度传感器的连接点。 |
FM | 2 | – | 故障监视器。保护模式输出驱动外部关断电路,以防检测到故障。 |
GND | 3 | 2 | 地。 |
FBO | 4 | 3 | 反馈环路驱动输出。连接到外部电源误差放大器的参考输入以设置输出电压。 |
D- | 5 | 6 | USB D- 数据线输入。 |
D+ | 6 | 1 | USB D+ 数据线输入。 |
SEL | 7 | – | A/B 类选择。将 A 类的 SEL 设置为低电平,将 B 类的此引脚设置为高电平。内部拉低 1.1MΩ 至 GND。 |
PS | 8 | 5 | 电源。外部旁路电容器的连接点,用于内部产生的电源电压。 |
QC_EN | – | 4 | 启用高压快速充电。将 QC_EN 设置为低以禁用 HVQC。将 QC_EN 设置为高电平以进行 HVQC 操作。内部拉高 2uA。 |
内部框图
应用信息
LP103S 是一款快速充电协议控制器。它监控USB D+/D-数据线的信号,并自动调节电源输出的输出电压,以优化充电时间。
欠压锁定 (UVLO)
LP103S 具有 UVLO 内部电路,一旦 VPS 电压上的电压超过 UVLO 阈值电压,该电路就会使能该器件。
电源
建议通过VBus到PS引脚的2.2kΩ电阻。它可以将流入 PS 引脚的电流限制在 8mA 以下,从而限制流入 PS 引脚的并联稳压器,以保护芯片。还推荐通过PS引脚将去耦电容通过PS引脚连接到GND。
故障监控器
在没有便携式设备的情况下,需要检测负载条件并触发保护。
D+/D- 数据线
所有协议瞬态均通过USB数据线进行。
温度监测
如果需要额外的系统级热保护。
反馈输出
通过选择电阻分压比来设置输出电压。分压器将输出电压降至系统反馈电压。固定 100kΩ,带高位分压电阻。通过公式确定低侧电阻R1:
VBUS = (100k ÷ RLS+1)×VFB
A/B 类选择
LP103S 具有输出电压电平选择引脚,允许用户设置工作等级 A 或 B。
将 SEL 引脚连接到 High-Level,用户可以在 B 类操作设备。使用 A 类时,将 SEL 引脚接地或将其作为具有内部下拉电阻的 SEL 引脚悬空。
QC 启用
对于大电流和低电压应用,有很好的解决方案可以通过拉低QC_EN引脚来解决。它将禁用 Qualcomm® Quick ChargeTM 2.0/3.0 功能。
使用 QC 2.0/3.0 时,QC_EN连接到高电平或保持悬空QC_EN因为引脚配备了内部 2uA 拉高。
Quickly Charger 2.0/3.0 接口
在上电时,LP103S 打开开关 S1,以检查短路的 USB 数据线 D+ 和 D- 是否符合 USB BC1.2 规范中所述的 DCP 和 PD 之间的初始握手。USB BC 1.2 握手完成后,如果 LP103S 检测到符合 Quick Charge 2.0 或 Quick Charge 3.0 的 PD,它将关闭开关 N1.0。完成 Quick Charge 2.0 和 Quick Charge 3.0 握手后,LP103S 将打开开关 S2 和 S3,将电阻下拉电阻连接到 D-。
布局注意事项
正确的PCB布局和元件放置
对所有电路都至关重要。 这里有一些对LP103S设计的布局提出建议。
1.将所有接地连接在一起,不间断接地平面,包括电源接地和模拟接地。
2.输入电容应处于闭合状态尽可能到 VPS 和接地平面。
3. LP103S的FBO引脚连接到FB稳压器的引脚和两个 IC 的紧密放置是推荐。
图4.推荐的PCB布局图