SW802

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

4. 功能框图 第 2 页 共 17 页

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

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 -0.3 16 V 输出电压 VOUT /VOUT_A/VOUT_C -0.3 16 V /VBUS_A/VBUS_C SW 管脚电压 SW -0.3 16 V BST 管脚电压 BST-SW -0.3 6 V 通路控制电压 GATE_A/GATE_B /GATE_C -0.3 24 V 其它管脚电压 -0.3 6 V 节温 -40 +150 C 操作温度 -40 +85 C 存储温度 -65 +150 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

7. 推荐参数 Parameters Symbol MIN Typical MAX UNIT 输入电压 VBUS_B/VBUS_C 4.75 13.5 V 电池电压 BAT 2.8 4.5 V 工作温度 -10 +75 C 第 5 页共 17 页

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 4 13.5 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 4 13.5 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

升压模式 VBAT 输入电压 VBAT 2.9 4.5 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 12.05 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/4.4V 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

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

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 BC1.2 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

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

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

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

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

10. 典型应用电路图 第 16 页 共 17 页

11. 机械尺寸 11.1 封装图 11.2 封装尺寸 Symbol Dimension in Millimeters MIN NOM MAX A 0.70 0.75 0.80 A1-0.02 0.05 b 0.18 0.25 0.30 c 0.18 0.20 0.25 D 5.90 6.00 6.10 D2 4.10 4.20 4.30 e 0.50BSC Ne 4.50BSC Nd 4.50BSC E 5.90 6.00 6.10 E2 4.10 4.20 4.30 L 0.35 0.40 0.45 h 0.30 0.35 0.40 第 17 页 共 17 页