安森美半导体实现高通QC3.0的完整方案
如今，智能手机、平板电脑等便携式设备随着用户的所需而不断增大屏幕和增多功能，耗电量明显增加，如何延长电池续航时间成为工程师需要解决的重要问题。同時，用户需要快速充电，使电源适配器所需的功率也增加，高通快速充电技术是应此需求而生。
高通快速充电技术概览
采用传统的5 v输入电压充电，由于输出大电流和线性阻抗产生的压降限制电池充电ic输入对输出电压余量，且产生更多热量和能效损失导致手机系统显著发热，而减小输出电流则需要更长的充电时间。高通快速充电技术突破传统5 v充电的限制，减少线路损耗，为电池充电ic提供充足的余量，改善热性能，实现更高转换能效，大大缩短充电时间。例如，若电缆电阻300 m?，便携式设备中总电阻300 m?，采用传统的5 v电压充电，根据usb电池充电规范1.2版（usb bc 1.2），micro usb电缆的最大电流限制在1.8 a，输入功率为9 w，功耗为（1.8）2x（0.3 + 0.3）=1.94 w，能效损失达到22%;若采用高通快速充电，将输入电压提高至9 v，在相同输入功率9 w的情况下，输入电流为1 a，此时功耗仅为12 x （0.3 + 0.3） = 0.6 w，能效损失仅为5 v/1.8 a的1/3，减小发热量，且实现更快充电。
高通快速充电现已升级至qc3.0，比上一代qc 2.0更进一步提升充电效率和加快充电速度。qc 2.0提供5v、9v、12v和20v四档充电电压，qc3.0则以200mv为步幅，提供从3.6v到20v电压的灵活选择。采用高通 qc 3.0时，便携式设备通过usb接口的d+和d-信号提交电压选择请求，在同一时间可能有不规律的usb数据通信。关于qc3.0支持的总线电压（vbus）范围，a级为3.6 v至12 v，b级为3.6 v至20 v。qc 3.0在分立模式下等同于qc 2.0，以0 v、0.6 v、3.3 v三级逻辑通过静态d+/d- 值选择vbus;在连续模式下，新的qc 3.0以200 mv小步幅增加或降低vbus，让便携式设备选择最适合的电压达到理想充电效率，更具灵活性，其最大负载电流限制为3 a，最高功率可达60 w。
qc 3.0兼容于先前的qc版本，并可支持最新的usb type-c接口，其工作原理是：在电源适配器里的次级端需要一个ic经由usb电缆来连接高通ic，usb d+和d-用于发送来自便携式设备的信息到适配器，次级端控制器处理所需的输出电压，解码d+和d-信号信息，请求初级端ac-dc控制器通过光耦来调节所需的输出电压，从而减小损耗，提高充电效率。
安森美半导体致力于推动高能效创新，是全球电源方案的领袖，为配合新一代快速充电技术，公司推出符合新的高通qc 3.0的ac-dc适配器方案，支持更小尺寸的适配器，具有能效高、空载待机能耗低等优势，支持高通qc 3.0高压专用充电端口（hvdcp）a级和b级规格，和向后兼容旧的qc 2.0协议，并符合ul认证和欧盟能效标准（coc v5 tier-2）要求，提供领先业界的高能效。该方案集成ncp4371次级端充电控制器、ncp4308同步整流（sr）控制器和ncp1361/6初级端稳流准谐振（qr） pwm控制器。
其中，ncp4371次级端qc3.0充电控制器支持充电器usb vbus根据手机或便携式设备的需求而变化，为优化电池充电时间，usb vbus可在3.6 v-20 v以分立步幅配置，兼容usb bc 1.2，提供+/-3%的恒压和恒流调节，内置可配置的功率限制功能，具备内部或外部放电功能选择，软短路限流降至vbus = 2.2 v，外部元件少，无需次级端并联稳压器如tl431，就能实现一个充电器设计，节省了成本和所需空间。
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