SW802

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唯恩向
4 years ago
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1 1. 概述支持 PD 的多协议双向快充移动电源解决方案 SW6106 是一款高集成度的双向快充移动电源专用多合一芯片, 其集成了 4A 高效率开关充电, 18W 高效同步升压输出,PD/QC/FCP/PE/SFCP 等多种快充协议, 电量计量, 照明驱动以及相应的控制管理逻辑外围只需少量的器件, 即可组成完整的高性能双向快充移动电源解决方案 2. 应用领域移动电源其它电池供电设备 3. 规格开关充电电流高达 4A, 效率高达 96% 支持 4.2/4.3/4.35/4.4V 电池类型支持电池温度保护支持温度环控制同步升压输出功率高达 18W, 效率高达 95% 支持线损补偿自动负载检测自动轻载检测输出快充协议支持 PD3.0/PD2.0 支持 QC3.0/QC2.0 支持 FCP 支持 PE2.0/PE1.1 支持 SFCP 输入快充协议支持 PD3.0/PD2.0 Type-C 接口内置 USB Type-C 接口逻辑支持 Try.SRC 功能 BC1.2 模块支持 BC1.2 DCP 模式支持苹果 / 三星大电流充电模式识别电量计量内置 12bit ADC 支持百分比电量自适应各种类型电池支持 3-5 个 LED 自动识别 LED 数量照明驱动内置照明 LED 驱动快充指示灯内置快充指示灯驱动按键支持机械按键保护机制输入过压 / 过流保护输出过流 / 短路保护充电超时 / 过压 / 过流保护温度保护 I2C 接口 QFN-40(6x6mm) 封装第 1 页共 17 页

2 4. 功能框图第 2 页共 17 页

3 5. 引脚定义及功能描述 5.1 引脚定义 5.2 引脚描述 Pin Name 1 IO1 输入设置引脚 1 40 IO2 输入设置引脚 2 2, 3, 4, 5, 6 SW 开关节点 7 BST 上 N 管驱动 Bootstrap 引脚 8 VDRV 9 VOUT_C Type-C 口轻载电流检测引脚 10 VBUS_C Type-C 口输入输出电压检测引脚 11 VBUS_A Type-A 口输出电压检测引脚 12 VOUT_A Type-A 口轻载电流检测引脚 13 AGND 14 BATCSP 15 BAT 电池电流电压检测引脚 16 NTC 电池温度检测引脚 Function Description 驱动电源模拟地电池电流检测引脚第 3 页共 17 页

4 17 BSET/HLED 电池目标电压设置及快充指示 18 VCC 内部工作电源 19 KEY 机械按键输入 20 WLED 照明输出 21 LED1/SCK 电量指示灯接口 1, 可复用 I2C 时钟信号 22 LED2/SDA 电量指示灯接口 2, 可复用 I2C 数据信号 23 LED3/IRQ 电量指示灯接口 3, 可复用中断信号 24 LED4/I2C 电量指示灯接口 4,LED 或 I2C 设置信号 25, 26, 27, 28, 29 VOUT 充电电路输入, 升压电路输出引脚 30 VBUS_B Micro-B 口输入电压检测引脚 31 GATE_B Micro-B 口通路控制 32 GATE_A Type-A 口通路控制 33 GATE_C Type-C 口通路控制 34 CC1 Type-C 配置通道 1 35 CC2 Type-C 配置通道 2 36 DMC Type-C 口 DM 引脚 37 DPC Type-C 口 DP 引脚 38 DMA Type-A 口 DM 引脚 39 DPA Type-A 口 DP 引脚 EPAD 散热 PAD, 接地 6. 极限参数 Parameters Symbol MIN MAX UNIT 输入电压 VBUS_B/VBUS_C V 输出电压 VOUT /VOUT_A/VOUT_C V /VBUS_A/VBUS_C SW 管脚电压 SW V BST 管脚电压 BST-SW V 通路控制电压 GATE_A/GATE_B /GATE_C V 其它管脚电压 V 节温 C 操作温度 C 存储温度 C 备注超过此范围的电压电流及温度等条件可能导致器件永久损坏第 4 页共 17 页

5 7. 推荐参数 Parameters Symbol MIN Typical MAX UNIT 输入电压 VBUS_B/VBUS_C V 电池电压 BAT V 工作温度 C 第 5 页共 17 页

6 8. 电气特性 (V IN = 5V, VBAT= 3.7V, T A= 25 C, 除特别说明 ) Parameters Symbol Test Conditions MIN TYP MAX UNIT 供电电源 VBUS_B 输入电源 VBUSB V VBUS_B 输入欠压门限 VBUSB_UVLO VBUS_B 输入电压下降 4 V VBUS_B 输入欠压门限迟滞 V BUSB_UVLO_H YS VBUS_B 输入电压上升 400 mv VBUS_C 输入电源 V BUSC V VBUS_C 输入欠压门限 V BUSC_UVLO VBUS_C 输入电压下降 4 V VBUS_C 输入欠压门限迟滞 VCC 输出电压 VBUSC_UVLO_H YS VCC VBUS_C 输入电压上升 400 mv Boost 或 VBUSB/VBUSC 接入 5 V 关机 V BAT V VCC 输出电流 I CC Boost 或 VBUSB/VBUSC 接入 60 ma 关机 60 ma 功率管内阻 NMOS 上管 RDSON_H 22 mω NMOS 下管 RDSON_L 16 mω 充电模式涓流充电电压 VTC 3 V 涓流充电电流恒流充电电流 ITC ICC 1.5V<VBAT <3V 300 ma VBAT <1.5V 200 ma VBUSB or VBUSC = 5V 2.5 A VBUSB or VBUSC > 5V 4 A 截止充电电流 IEND 10 % 充电目标电压 VBAT_FULL 4.2 V 复充电电压 V BAT_RECH 4.1 V 开关频率 FCHG 400 KHz 涓流充电超时 ttc_ot 40 Min 恒流恒压充电超时 tcc_ot 33 Hour 恒温温度值 TREGU_CHG 115 第 6 页共 17 页

7 升压模式 VBAT 输入电压 VBAT V VBAT 输入欠压门限 VBAT_UVLO VBAT 输入电压下降 2.9 V VBAT 输入欠压门限迟滞 VOUT 输出电压 VOUT 输出电流 VBAT_UVLO_HY S VOUT IOUT VBAT 输入电压上升 500 mv VOUT=5V 5.05 V VOUT=9V 9.05 V VOUT=12V V VOUT=5V 3 A VOUT=9V 2 A VOUT=12V 1.5 A 轻载电流检测门限值 ILIGHT_LOAD RDS_PATH=10mΩ 60 ma 轻载检测关机时间 tlight_load 32 S 静态电流 IQ VBAT=3.7V 40 ua 0A<IOUT<1A 0 mv 线损补偿 V OUT_WDC 1A<I OUT<2A 50 mv IOUT>2A 100 mv 开关频率 FBST 400 KHz 热控制环路门限值 TREGU_BST 115 Type-C 接口 CC 管脚输出电流 ICC_SOURCE Power Level=3.0A 330 ua CC 管脚端接电阻 RD 5.1 kω BC1.2 DP/DM 电压 DP Apple 2.4A Mode 2.7 V DM Apple 2.4A Mode 2.7 V PE 电流门限 IREF 250 ma 退出时间 t PLUG_OUT 200 ms LED 电量指示电量指示 LED 驱动电流 ILED 4 ma LED 闪烁频率 fled 1 Hz LED 照明第 7 页共 17 页

WLED 电阻 RWLED 20 Ω 短按键 TSHORT 32 ms 长按键 TLONG 2 S fclk 400 Kbit/S KEY I2C 速率热关机保护过热关机门限 TSHDT 温度上升 150 过热关机迟滞 TSHDT_HYS 温度下降 70 9. 功能描述 9.1 充电模式 SW6106 集成了最高效率高达 96%的开关充电器其支持 4.2V/4.3V/4.35V/4.

8 WLED 电阻 RWLED 20 Ω 短按键 TSHORT 32 ms 长按键 TLONG 2 S fclk 400 Kbit/S KEY I2C 速率热关机保护过热关机门限 TSHDT 温度上升 150 过热关机迟滞 TSHDT_HYS 温度下降功能描述 9.1 充电模式 SW6106 集成了最高效率高达 96%的开关充电器其支持 4.2V/4.3V/4.35V/4.4V 等多种电池类型开关频率 400KHz 可以使用小体积的 2.2uH 电感充电流程分为如下三个过程涓流模式恒流模式恒压模式当电池电压低于 3V 时充电器处于涓流模式电池电压低于 1.5V 时其充电电流为 200mA 电池电压处于 1.5V 和 3V 之间时其充电电流为 300mA 当电池电压大于 3V 时充电器进入恒流模式此时按照设定的目标电流全速充电当电池电压上升到充电目标电压比如 4.2V 时充电器进入恒压模式此时电流逐渐减小而电池端电压保持不变当充电电流减小充电截止电流即设定值的 10%与 300mA 中最小值时充电结束充满后如果电池电压降低到比目标电压低 0.1V 则自动重新开始充电电池类型可通过 BSET/HLED Pin 设置悬空时设置 4.2V 电池对地接 62KΩ电阻时设置 4.35V 电池对地接 30KΩ电阻时设置 4.4V 电池对地接 10KΩ电阻时设置 4.3V 电池第 8 页共 17 页

9 充电电流根据快充输入电压设置当处于普通 5V 输入电压时充电电流设置为 2.5A 当处于快充输入电压时充电电流设置为 4A 充电器支持 NTC 保护 NTC 温度保护模块会一直监测电池温度使其在 0-50 的正常温度范围内充电当处于温度异常时减小充电电流或者关闭充电当温度低于 5 时充电电流减小一半如果温度继续下降低于 0 则关闭充电温度上升到 5 后自动重新充电充电电流减少一半温度继续上升到 10 时恢复正常充电电流当温度高于 45 时充电电流减小一半如果温度继续升高高于 50 则关闭充电温度下降到 45 后自动重新充电充电电流减少一半温度继续下降到 40 时恢复正常充电电流典型的应用使用 103AT NTC 电阻在实际的应用中可通过串/并联电阻的方式改变温度范围如果不需要 NTC 保护功能将 NTC Pin 接地充电器还包含一个温度控制环当芯片温度超过 115 时充电电流开始下降如果继续过温超过 150 则芯片进入过温关机模式充电器还包含一个超时机制当恒流充电时间超过 33 小时或是涓流充电超过 40 分钟时充电停止插拔适配器可解除此状态 9.2 升压模式 SW6106 集成了 18W 的升压模块开关频率 400KHz 最高效率可达 95% 升压模块包含了 PSM/PWM 两种模式在轻载下工作于 PSM 模式在较大负载下工作于 PWM 模式当负载接入时系统自动侦测并启动升压模块当负载移出后系统监测到超过一定时间后关闭升压输出当输出电压低于 6V 时最大负载能力限制为 3A 当输出电压高于 6V 时最大输出功率限制为 18W 输出电压升高负载能力降低当输出电压达到 9V 时负载能力 2A 当输出电压达到 12V 时负载能力 1.5A 升压模块支持 NTC 保护 NTC 保护模块会一直监测电池温度使其在 0-50 的正常温度范围内放电当不处于以上温度范围时关闭升压模块停止放电典型的应用使用 103AT NTC 电阻在实际的应用中可通过串/并联电阻的方式改变温度范围如果不需要 NTC 保护功能将 NTC Pin 接地升压模块还包含一个温度控制环当芯片温度超过 115 时输出电压开始下降如果继续过温超过 150 则芯片进入过温关机模式进入过温关机模式后即使温度降低到过温门限以下芯片也不会自动开机而需要检测到负载插入或是短按键动作发生升压模块包含了输入欠压/输出过压/输出过载/输出短路等保护 9.3 通路控制 SW6106 支持 Type-A+Type-C+Micro-B 三口其中 Type-A 支持 QC3.0/QC2.0/FCP/PE2.0/PE1.1/SFCP 快充输出 Type-C 支持 PD3.0/PD2.0/QC3.0/QC2.0/FCP/PE2.0/PE1.1/SFCP 快充输出支持 PD3.0/PD2.0 快充输入 Micro-B 支持高压输入短按键及负载接入打开 Type-A 口对外放电空载检测关闭 Type-A 口空载检测电流门限与 Type-A 通路管内阻相关在通路管内阻 10mΩ时空载电流约 60mA DFP 接入打开 Type-C 口进行充电 UFP 接入打开 Type-C 口对外放电适配器接入打开 Micro-B 口进行充电第 9 页共 17 页

10 SW6106 支持边充边放在单口工作时支持快充输入输出多口工作时支持 5V 输入输出 SW6106 支持 Type-A 及 Type-C 口同时对外放电此时输出电压为 5V 9.4 Type-C 接口 SW6106 集成了 Type-C 接口控制器不但支持输入输出双向还支持 try.src 角色当适配器连接时芯片自动开机并进行充电当适配器拔除自动停止充电当用电设备接入时升压模块打开工作如果用电设备拔除则自动关闭升压模块当用电设备连接且升压功能开启时 SW6106 将会在 CC 引脚上广播 3A 电流能力如果 VBUS_B 接入也会在 CC 上广播 3A 电流能力 9.5 PD 快充 SW6106 集成了 PD3.0/PD2.0 快充协议支持输入输出双向快充支持 5V/9V/12V 电压 9.6 QC3.0/QC2.0 快充 SW6106 集成了 QC 快充协议支持 QC3.0/QC2.0 支持 Class A QC2.0 支持 5V/9V/12V 输出电压 QC3.0 支持 5V~12V 输出电压 200mV/Step QC2.0/QC3.0 根据 DP/DM 电压请求相应的输出电压如下表 SW6106 接入设备 DP DM VOUT Note 3.3V 3.3V / 不响应 0.6V 0.6V 12V 3.3V 0.6V 9V 0.6V 3.3V 连续模式 0.6V GND 5V 0.2V/Step 9.7 FCP 快充 SW6106 集成了 FCP 快充协议支持 5V/9V/12V 输出电压第 10 页共 17 页

9.8 PE 快充 SW6106 集成了 PE2.0 及 PE1.1 快充协议 PE2.0 支持 5V~12V 输出电压 500mV/Step PE1.1 支持 5V/7V/9V/12V 输出电压 9.9 SFCP 快充 SW6106 集成了 SFCP 快充协议支持 5V/9V/12V 输出电压 9.10 BC1.2 功能 SW6106 包含了 USB 智能自适应功能模块其不仅支持 BC1.

11 9.8 PE 快充 SW6106 集成了 PE2.0 及 PE1.1 快充协议 PE2.0 支持 5V~12V 输出电压 500mV/Step PE1.1 支持 5V/7V/9V/12V 输出电压 9.9 SFCP 快充 SW6106 集成了 SFCP 快充协议支持 5V/9V/12V 输出电压 9.10 BC1.2 功能 SW6106 包含了 USB 智能自适应功能模块其不仅支持 BC1.2 功能以及中国手机充电器标准还能很好的兼容苹果和三星的大电流输出识别 Apple 2.4A mode: DP=2.7V, DM=2.7V; Samsung 2A mode: DP=1.2V, DM=1.2V; 9.11 电量指示灯 SW6106 支持 3-5 个 LED 灯电量指示五灯状态下其连接方式如下 5 灯放电状态下 LED 指示表: Capacity LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 80~100% 60~80% 40~60% 20~40% 5~20% 第 11 页共 17 页

12 1~5% 0% 5 灯充电状态下 LED 指示表: Capacity LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 100% 80~99% 60~80% 40~60% 20~40% 0~20% 四灯状态下的连接方式: 4 灯放电状态下电池电量指示表: Capacity LED1 LED2 LED3 LED4 75~100% 50~75% 25~50% 5~25% 1~5% 0% 4 灯充电状态下电池电量指示表: Capacity LED1 LED2 LED3 LED4 100% 75~99% 第 12 页共 17 页

13 50~75% 25~50% 0~25% 三灯状态下的连接方式: 3 灯放电状态下的指示表: Capacity LED1 LED2 LED3 66~100% 33~66% 5~33% 1~5% 0% Capacity LED1 LED2 LED3 100% 66~99% 33~66% 0~33% 3 灯充电状态下的指示表: 在低电状态下 LED1 闪烁 5 次后系统关机 9.12 照明驱动 SW6106 内部集成照明 LED 驱动通过长按按键打开和关闭第 13 页共 17 页

14 9.13 快充指示灯 SW6106 内部集成快充指示灯驱动 BSET/HLED Pin 在快充输入或输出时 BSET/HLED 拉高打开快充指示灯 9.14 按键 SW6106 支持机械按键内部弱拉高支持短按及长按 9.15 I2C 接口 SW6106 支持 I2C 接口支持 100K/400K 通信速率 Master 可通过 I2C 接口读取芯片的状态信息 I2C 接口与 LED 模块复用当设置为 I2C 接口时将 LED4/I2C 接地读操作 Slave address 0x3C Register address 0xB0 第 14 页共 17 页

15 写操作 Slave address 0x3C Register address 0xB0 第 15 页共 17 页

16 10. 典型应用电路图第 16 页共 17 页

17 11. 机械尺寸 11.1 封装图 11.2 封装尺寸 Symbol Dimension in Millimeters MIN NOM MAX A A b c D D e 0.50BSC Ne 4.50BSC Nd 4.50BSC E E L h 第 17 页共 17 页

单节锂电池同步开关降压充电 IC 1 特性同步开关降压充电充电效率 94%(3.7V/2A) 最大充电电流 3A 充电电流外部电阻可调节自动调节输入电流, 可兼容小电流适配器支持 4.20V/4.30V/4.35V/4.4V 电池支持充电 NTC 温度保护支持 LED 充电状态指示功率

单节锂电池同步开关降压充电 IC 1 特性同步开关降压充电充电效率 94%(3.7V/2A) 最大充电电流 3A 充电电流外部电阻可调节自动调节输入电流, 可兼容小电流适配器支持 4.20V/4.30V/4.35V/4.4V 电池支持充电 NTC 温度保护支持 LED 充电状态指示功率单节锂电池同步开关降压充电 IC 1 特性同步开关降压充电充电效率 94%(3.7V/2A) 最大充电电流 3A 充电电流外部电阻可调节自动调节输入电流, 可兼容小电流适配器支持 4.20V/4.30V/4.35V/4.4V 电池支持充电 NTC 温度保护支持 LED 充电状态指示功率 MOS 内置 750KHz 开关频率, 可支持 1uH 电感输入过压欠压保护 IC 过温保护充电超时保护