隨著USB Type-C接口的普及和PD快充技術的快速發展,誘騙協議芯片作為連接充電設備與受電設備的關鍵元件,正成為電源管理領域的技術焦點。本文將深入解析Type-C PD快充誘騙協議芯片的工作原理、技術演進,并重點介紹業界領先的XSP04D芯片解決方案
USB快充控制芯片又稱為快充誘騙芯片,是一種集成電路,主要用來和充電器內部的供電協議芯片進行通訊握手快充協議。它一般應用在Type-C接口的控制電路中,可以和充電器通訊,獲取充電器的快充電壓,例如5V3A、9V3A、10V4A、11V6A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A等等。電路中使用這種Type-C控制芯片后,可以自適應市面上各家的快充協議充電器,使其輸出快充電壓給產品供電。一般常見應用在需要快充電壓供電(9V/12V等)的產品上,例如:3C數碼產品、小型加熱產品、電池快充、老化測試工具等。
PD快充誘騙芯片的核心原理
PD協議的核心是動態電壓協商機制。充電器與設備通過CC(Configuration Channel)引腳進行通信,雙方協商后確定輸出電壓。而誘騙芯片的本質是模擬PD協議中的"受電設備"行為,主動向充電器發送電壓請求指令,從而繞過設備端的復雜協商過程。
以XSP04D為例,這款國產芯片支持多種快充協議,可通過電阻配置輸出5V/9V/12V/15V/20V五檔電壓。也可使用單片機控制輸出電壓檔位,其內部集成MCU和協議解析模塊,工作時會循環發送PDO(Power Data Object)請求,直到充電器響應目標電壓。整個過程僅需50-200ms,效率遠超傳統降壓方案。
XSP04D特性
1、支持多種快充協議:XSP04D集成PD協議、QC協議、華為FCP協議、三星AFC等多種私有協議,能夠兼容市面上充電器所支持的5V、9V、12V、15V、20V電壓檔位。
2、支持串口通訊:單片機可通過串口讀取充電器電壓/電流信息,根據讀取到的信息調整負載大小,防止功率過大導致充電器復位重啟。
3、支持和主板供共用一個Type-C: XSP04D支持和外部單片機共用D+D-網絡,連接充電器可取電,連接電腦可傳輸數據。
4、支持電壓自動向下兼容:例如設置的電壓為20V連接的充電器支持的最大電壓的擋位為12V,XSP04D自動誘騙出12V電壓檔位。
5、電路簡單:XSP04D電路簡單,內部集成LDO,外圍元器件少,節省BOM成本。
6、小封裝設計:XSP04D采用QFN20_3*3小封裝設計,集成度高
UART 發送功率信息設置:
XSP04D 通過 UART 串口 Tx 接口發送功率信息, 外部的 MCU 可以通過讀取到功率(電壓、 電
流) 信息, 調整負載的大小。
注意: 外部 MCU 芯片的 RX 連接 XSP04D 的 TX 接口, 剛上電時, 先將 MCU 的串口設置為高阻態,
不能給 XSP04D 的串口電壓, 否則會影響到芯片取電, 等待 3 秒左右即可讀取。
數據結構類型: 數據頭+電壓+電流, PD 協議有電壓電流信息, 其它協議只有電壓, 電流為 0x00。
1、數據結構:
2、UART 串口波特率 9600, 發送的是 8 位十六進制數據。
3、計算方法: 電壓數據直接把十六進制轉換成十進制即可, 電流數據轉換十進制后還需要除以 10。
5.4、 數據采用連續發送的形式, 只需要讀取其中的 3 個字節, 其它都是重復的數據。 當動態切換電
壓檔位之后, 發送的是切換電壓后的數據。
4、如上圖 0x0C、 0x00 對應是 12V, 由于連接的是 USB-A 充電器, 電流數據是 00, 可以認為它是 18W
(即 12V/1.5A) 。
應用領域
智能穿戴設備?:如智能手表、耳機等,需快速充電且體積受限的設備。 ?
小家電與電動工具: 筋膜槍、電風扇、加濕器?:通過誘騙芯片從快充充電器獲取高壓電,解決小家電功率與充電器功率不匹配的問題。 ?
?無人機、攝影設備?:需大功率快速充電支持長時間飛行或拍攝需求。 ?
醫療設備: 血壓儀、心電圖監控儀等這些對穩定性要求高的設備,通過協議兼容性確保可靠供電。 ?
審核編輯 黃宇
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Type-C PD快充誘騙協議芯片PD3.1支持從充電器獲取最大功率140W,支持通過串口讀取充電器功率信息

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