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基于STM32F030K6的USB Type-C双向快充移动电源完整解决方案

来源: 中电网
2018-11-15
类别:电源管理
eye 400
文章创建人 拍明

原标题:大联大友尚集团推出USB Type-C双向快充移动电源完整解决方案

  2016年11月3日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下友尚推出的USB Type-C移动电源方案采用标准双向模式(DRP MODE)---充/放电皆共享一个USB Type-C接口。该方案的输出/入路径分别配置电力保护开关,手机与移动电源在连接后会各自分别先做Type-C配置检测,检测完成后开关才会开启以启动充/放电,使用者不再有插错设备的风险。

  图示1-大联大友尚的USB Type-C移动电源的系统架构图

  The STM32F030x4/x6/x8/xC microcontrollers incorporate the high-performance ARM®Cortex®-M0 32-bit RISC core operating at a 48 MHz frequency, high-speed embedded memories (up to 256 Kbytes of Flash memory and up to 32 Kbytes of SRAM), and an extensive range of enhanced peripherals and I/Os. All devices offer standard communication interfaces (up to two I2Cs, up to two SPIs and up to six USARTs), one 12-bit ADC, seven general-purpose 16-bit timers and an advanced-control PWM timer.

  The STM32F030x4/x6/x8/xC microcontrollers operate in the -40 to +85 °C temperature range from a 2.4 to 3.6V power supply. A comprehensive set of power-saving modes allows the design of low-power applications.

  The STM32F030x4/x6/x8/xC microcontrollers include devices in four different packages ranging from 20 pins to 64 pins. Depending on the device chosen, different sets of peripherals are included. The description below provides an overview of the complete range of STM32F030x4/x6/x8/xC peripherals proposed.

  These features make the STM32F030x4/x6/x8/xC microcontrollers suitable for a wide range of applications such as application control and user interfaces, handheld equipment, A/V receivers and digital TV, PC peripherals, gaming and GPS platforms, industrial applications, PLCs, inverters, printers, scanners, alarm systems, video intercoms, and HVACs.

  Key Features

  Core: ARM®32-bit Cortex®-M0 CPU, frequency up to 48 MHz

  Memories

  16 to 256 Kbytes of Flash memory

  4 to 32 Kbytes of SRAM with HW parity

  CRC calculation unit

  Reset and power management

  Digital & I/Os supply: VDD= 2.4 V to 3.6 V

  Analog supply: VDDA= VDDto 3.6 V

  Power-on/Power down reset (POR/PDR)

  Low power modes: Sleep, Stop, Standby

  Clock management

  4 to 32 MHz crystal oscillator

  32 kHz oscillator for RTC with calibration

  Internal 8 MHz RC with x6 PLL option

  Internal 40 kHz RC oscillator

  Up to 55 fast I/Os

  All mappable on external interrupt vectors

  Up to 55 I/Os with 5V tolerant capability

  5-channel DMA controller

  One 12-bit, 1.0 μs ADC (up to 16 channels)

  Conversion range: 0 to 3.6 V

  Separate analog supply: 2.4 V to 3.6 V

  Calendar RTC with alarm and periodic wakeup from Stop/Standby

  11 timers

  One 16-bit advanced-control timer for six-channel PWM output

  Up to seven 16-bit timers, with up to four IC/OC, OCN, usable for IR control decoding

  Independent and system watchdog timers

  SysTick timer

  Communication interfaces

  Up to two I2C interfaces

  Up to six USARTs supporting master synchronous SPI and modem control; one with auto baud rate detection

  Up to two SPIs (18 Mbit/s) with 4 to 16 programmable bit frames

  Serial wire debug (SWD)

  All packages ECOPACK®2

  USB Type-C是新一代的USB接口,将会同时取代现存的USB Type-A与micro USB。和Apple Lightning线一样,USB Type-C正反都可以插,去除传统USB最烦人的问题。USB Type-C标准线材为3A电流,连接器可以做到5A电流,能满足智能手机对快速充电的要求。由于USB Type-C很细小,所以由计算机、平板到手机,以至更小的电子产品都可以配备。另一个让USB Type-C可以跨装置的原因,是支持达到100W电力,足够为大尺寸笔记本电脑供电。

  图示2-大联大友尚的USB Type-C移动电源的开发板照片

  大联大友尚此次推出的方案的USB Type-C控制采用软件控制设计,具有成本较低,弹性较大的优点,对设计者开放Type-C与PD控制软件,工程师可以用软件升级Type-C PD 版本;硬件采用飞兆半导体(Fairchild)的 FUSB302 Type-C 控制器,搭配了ST的Cortex M0 32位单芯片STM32F030K6,电源芯片采用MPS充电与升压二合一IC---MP2636,充放电双向皆可支持3A电流,达到双向快充的功能。

  图示3-大联大友尚的USB Type-C移动电源之Type-C Controller-Fairchild FUSB302系统架构图

  本方案的USB Type-C移动电源为5V输出,最大输出电流为3A,较一般1A/1.5A USB 充电器提升两倍以上电流。输入为5V/3A,除了适用USB Type-C适配器,并可兼容电压可调的PD2.0适配器,输入电压会自动设定为5V,移动电源本体电池最大充电电流为3A。该方案兼容QC3.0或者其他需要用到D+/D-的充电协议,D+/D-信号的处理参考原设计即可。其中MCU内建程序包含充、放电灯号显示、电量显示与相关保护功能。

  图示4-大联大友尚的USB Type-C移动电源之32位MCU-STM32F030K6系统架构图

  方案特色:

  1. 双向(DRP)工作模式

  2. 充放电共享一个USB Type-C接口

  3. Input:5V/3A,Output:5V/3A

  4. 内建USB PD功能,输入兼容USB PD2.0 电源适配器

  5. 兼容QC2.0 或者其他需要用到D+/D-的充电协议,D+/-信号的处理参考原有设计即可,本方案并不参与这些充电协议

  6. 评估版提供USB Type-A接口,计算机可以经此连接MCU做程序下载





责任编辑:HanFeng

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