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天天日报丨240W快充市场布局快人一步,七大厂商推出11款PD3.1 E-marker芯片

2023-07-04 07:36:07 来源:充电头网

前言

根据欧盟的USB-C接口强制性法规要求,手机、平板电脑必须采用统一的USB-C接口。苹果iPhone15系列手机将会首发USB-C接口,与苹果现有的iPad一致,并可以与iPad共享充电器。


(相关资料图)

iPhone15改用USB-C接口以后,有望将Lightning的传输速率提升到USB-IF最新的USB4规范,从而满足iPhone15视频传输、数据传递、高清音频等应用,而这个速率,就需要线缆内置E-Marker芯片,来标记线缆的数据传输能力,从而使线缆不会成为瓶颈,影响数据的高速传输。

快充规范重大升级

2021年5月份,USB-IF协会正式发布了USB PD3.1快充标准,将最大充电功率提升至240W,同时新增28V、36V、48V三组固定输出电压档位,以及15V-28V、15V-36V、15V-48V三组可调电压档位(简称AVS)。

最新USB PD3.1快充标准是USB PD3.0标准的进阶版本,PD3.1涵盖了PD3.0的内容,可以完全向下兼容;同时在标准的称呼方面,USB PD3.0也逐渐被USB PD3.1 SPR取代,SPR指的是标准功率范围,当PD快充产品的功率在100W以内时,都可以称之为USB PD3.1 SPR。当产品功率大于100W时,就属于USB PD3.1 EPR(扩展功率范围)设备。

对于电源产品而言,为了满足USB PD3.1 EPR的应用需求,快充充电器中几乎所有的元器件都迎来了全新的挑战,尤其是电源芯片、协议芯片、MOS、电容、变压器、连接器等。

线缆方面,在USB PD3.1标准下可以分为20V等级的普通线缆和50V等级的EPR线缆两种规格。不过需要注意的是,USB-IF协会已经于12月底终止了普通100W线缆认证申请,后续的USB-C to USB-C线缆都需要进行240W认证。这不仅对线缆材质提出了更高要求,而且也需要搭配最新标准的E-Marker芯片。

通过ChargerLAB POWER-Z KM002C测试可见,最新的EPR线缆既可以支持50V 5A 250W功率传输,同时也能保持40Gbps的数据传输标准。

新的线缆规范带来了E-Marker芯片的升级,据充电头网了解,目前已有易冲、慧能泰、瀚昕微、英飞凌、英集芯、威锋、沁恒等厂商推出了符合USB PD3.1快充标准的E-Marker芯片。

排名不分先后,按英文首字母排序。

CP易冲

CPS8821

丝印B1aB的是来自易冲半导体的USB PD3.1规格 E-Marker芯片CPS8821B,该芯片可支持USB PD3.1快充,最高240W功率,还兼容USB4&雷电4&雷电3&USB3.2数据传输,目前已经量产出货。

CPS8821系列其支持全功能USB4特性,并完美兼容USB3.2 Gen1/Gen2,USB3.1和USB2.0。支持Discover Identity,Discover SVID,Discover Modes,Enter Modes和Exit Modes命令,支持Manufacturer Info数据包,方便厂商将相关信息存储在线缆中。

电力传输方面支持SFR 20V 5A,100W功率传输及ERP 48V, 5A 240W功率传输。同时满足USB4 Gen3,40Gbps高速传输,向下兼容雷电3,且兼容4K 60Hz的高清视频传输。CPS8821除了支持CC线缆编程外,还可提供基于I²C的编程与调试能力,便于制造商进行开发,可广泛应用于USB-C to USB-C的全功能线缆。

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1、易冲CPS8821助力全球超长的USB4 Cable诞生

应用案例:

1、拆解报告:和宏实业USB Type-C 2.1快充线缆

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CPS8821F/G

CPS8821F/G是易冲新推出的E-Marker芯片,其支持全功能USB4特性,并完美兼容USB3.2 Gen1/Gen2,USB3.1和USB2.0。支持Discover Identity,Discover SVID,Discover Modes,Enter Modes和Exit Modes命令,支持Manufacturer Info数据包,方便厂商将相关信息存储在线缆中。

CPS8821F/G还支持主机认证功能,针对PD3.1高输出电压应用,CPS8821F/G系列增强了ESD和高压pin的耐压能力,使CC与Vconn能提供33V的高压保护,并集成了VBUS与CC/Vconn短接的检测保护。

相关阅读:

1、易冲推出全新E-Marker系列——CPS8821F/G

2、易冲半导体E-Marker自带温升保护,独有的加密算法,保护线材安全

Hynetek慧能泰

HUSB332A

HUSB332A是慧能泰推出的一款USB Type-C电子标签芯片 (USB eMarker),它同时支持 USB Type-C 规范 2.0,USB Power Delivery 规范 3.0, USB4规范和雷电3(Thunderbolt 3)规范,支持USB PD3.1 EPR扩展功率范围。已经通过了USB-IF协会认证,TID号:4324。

HUSB332A内部集成Ra电阻,集成VCONN二极管,可实现零外围设计。自带的烧写存储单元(OTP)可支持多次烧写。HUSB332A也可以支持通过 CC引脚实现Type-C成品头或者成品线缆系统烧写。

HUSB332A的CC,VCONN1和VCONN2引脚支持25V高耐压。HUSB332A提供DFN2×2-6L,DFN2×2-8L,DFN2×3-8L封装。适用于USB PD线缆和USB4被动线缆。

应用案例:

1、拆解报告:努比亚240W快充数据线(变形金刚战损版)

2、拆解报告:魅族PANDAER 240W快充USB-C线

HUSB332B

慧能泰 HUSB332B 业内首颗通过USB PD3.1 eMarker Silicon认证测试的 USB Type-C 电子标签芯片(eMarker),TID 6773。

其支持PD3.1 EPR 240W功率传输和USB4 Gen3 40Gbps数据传输,适用于搭载240W USB Type-C to USB Type-C 线缆上。

同时 HUSB332B 也支持TBT3,USB3.2,USB3.1,USB2.0。HUSB332B自带加密功能,可应用于设备对线缆的身份识别,其自定义密钥方便各厂商定制。芯片具备2*2mm DFN-6L和 0.87*1.42mm WLCSP-6B两种封装类型,CC,VCONN1和VCONN2引脚支持28V高压保护,支持通过CC线编程。

应用案例:

1、拆解报告:Baseus倍思240W优胜系列USB-C快充数据线

Hypower瀚昕微

HP9610

瀚昕微推出的HP9610 E-Marker芯片取得了USB-IF协会认证,TID:8815,XID:0014073,为PD3.1 EPR 240W及USB4.0应用带来高集成的解决方案。

瀚昕微HP9610是一款符合PD3.1规范和Type-C R2.1规范要求的标准的线缆电子标签芯片(USB Type-C E-Marker),完全满足协议要求的被动线缆(Passive Cable)的E-mark标准。支持双口VCONN和Ra,一颗芯片就能满足C to C线缆的需求。为Passive Cable被动线缆提供极其简单的省BOM成本的解决方案。

HP9610支持EPR 50V/5A功率传输和USB4.0,芯片内部集成VCONN二极管。采用了OTP一次烧写的功能,方便客户开发,同时为了防止没有烧录的OTP单元发生二次误烧录的现象,还增加了数据锁定功能。支持SOP’通讯,同时支持CC OTP烧录和I2C烧录。 HP9610能够工作在协议要求的2.75V ~ 5.75V电压范围内。

HP9610的VCONN引脚耐压24V,CC引脚耐压30V,采用DFN2*2-6L封装和TSOT23-6L封装,支持单独使用一颗或两端各一颗,芯片工作环境温度范围为-40℃ ~ +85℃。

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1、支持PD3.1 EPR 240W设计,瀚昕微推出HP9610 PD3.1 E-Marker芯片

Infineon英飞凌

CYPD2103A

英飞凌 CYPD2103A E-Marker芯片内置48MHz主频的Cortex-M0 CPU,内置32KB闪存和4KB的SRAM,支持重复编程。内部集成定时器和计数器,支持I2C,SPI和UART串行接口,内部集成振荡器,无需外置晶振。

英飞凌EZ-PD CCG2内部集成Type-C基带物理层,内部集成UFP和EMCA终端电阻,支持2.7-5.5V工作电压。CC和VCONN引脚支持IEC61000-4-2的 4C级标准的±8kV接触放电和15kV空气放电,支持-40到85℃的工业级工作温度范围。

EZ-PD CCG2采用了赛普拉斯专用的M0S8技术,提供1.63*2.03mm WLCSP封装,2.5*3.5*0.6mm DFN封装,4*4*0.55mm QFN封装,三种封装满足不同应用环境。

应用案例:

1、拆解报告:LUXSHARE-ICT立讯精密240W USB4快充线

2、拆解报告:240W USB4快充数据线

INJOINIC英集芯

IP2133

英集芯IP2133是一颗高集成的 USB Type-C 数据线 E-Marker 芯片,支持USB Type-C2.1和PD3.1协议标准,支持USB PD3.1 EPR扩展功率应用,支持SOP"通讯。同时内部集成硬件的BMC协议以及物理层协议,支持获取制造商信息指令,支持EPR模式。

IP2133内部还集成了VCONN二极管,内部集成Ra电阻,并支持自动移除,BOM极简,应用电路非常简单。IP2133内置存储器支持烧写保护,定制参数写入后可锁定,防止数据被读出或更改。

IP2133支持8KV静电保护,VCONN和CC引脚支持28V耐压。采用DFN2*2-6L封装,节省空间占用。IP2133具有两种型号可选,分别为不支持EPR模式的IP2133和支持EPR模式的IP2133_EPR,满足不同线缆使用需求。

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1、英集芯推出支持USB PD3.1应用的E-Marker芯片IP2133

IP2133H/TH

IP2133H/TH是IP2133系列的旗舰E-Marker芯片,并且是首款通过PD3.1 V1.7标准认证的产品。芯片提供DFN2*2-6/8L两种封装形式。

英集芯 IP2133H 采用DFN2*2-6L封装。

英集芯 IP2133TH 采用DFN2*2-8L封装,增添了SCL和SDA引脚。

这是一款支持USB Type-C 2.2标准以及PD3.1规范的USB Type-C线缆电子标签芯片,芯片内部集成硬件的双向标记编解码(BMC)协议,集成物理层协议(PHY),支持获取制造商信息指令,支持读取状态指令,通过内部集成的温度传感器,读取线缆温度。

IP2133H 支持EPR 240W功率传输,支持SOP"和SOP""指令,让主动线缆实现国产化,还支持USB4 80G,雷电4和雷电3线缆应用。芯片内部集成VCONN二极管和Ra电阻,外围元件极简。芯片支持四次烧写,并具备个性化的烧写保护功能,为USB-C线缆提供完整的解决方案。

英集芯 IP2133H 还提供WLCSP-6B封装,满足不同数据线的使用需求,支持USB-C被动线缆和主动线缆应用,支持EPR 240W线缆,支持雷电3和雷电4线缆应用。

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1、英集芯推出旗舰E-Marker芯片IP2133H,业内首款PD3.1 V1.7标准认证芯片

VIA威锋

VL152

PCB正面的E-Marker芯片特写,来自威锋电子,型号VL152,芯片符合PD3.0标准,TID:1030051,XID:0000900。

VL152支持通过CC线对芯片进行编程,支持通过SMBus进行编程和调试,并兼容第三方编程工具。芯片内部集成Vconn二极管和Ra电阻,芯片采用DFN2*3-8或WLCSP-6封装。

应用案例:

1、拆解报告:DELL戴尔240W 40Gbps雷电线

VL153

VL153 是威锋电子推出的一款全新 E-Marker 芯片,与上一代VL152采用相同的Pin to Pin设计,方便客户以最小的成本实现产品升级。VL153 提供 DFN-8 和 WLCSP 封装,适合多种应用场合,芯片支持多种编程方式和写保护,完整的过压和静电保护,以及无外围元件,可简化设计,降低成本,助力USB-C加速普及。

VL153 E-Marker芯片可用于USB-C和雷电3被动线,符合USB PD 3.0和USB4规范,支持通过CC线使用非结构化的供应商自定义信息编程,并且支持SMBus编程和调试。

VL153无需外围元件,内部集成所有元件,CC,Vconn引脚耐压22V,支持短路到Vbus保护。同时支持两次写入信息,支持写保护,并且具有长寿命和数据保存期优势。VL153可用于全功能的USB-C线缆和被动式雷电线缆。符合RoHS和HF指令。

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应用案例:

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WCH沁恒

CH252

CH252是沁恒推出的一款USB Type-C线缆电子标签芯片,支持USB Type-C 2.1标准及USB PD 3.1标准,可用于各类Type-C线缆相关应用。CH252芯片取得了USB-IF协会认证,TID:9134。

CH252芯片内部集成VCONN二极管、Ra电阻和高压LDO,可以单芯片工作,无需外围器件。CH252出厂时内部烧录有默认配置,并支持成品线缆通过Type-C接口进行配置数据的更新烧写。

每一片CH252除默认配置外,还支持至多5次配置数据的更新烧写,并具有数据锁定功能。CH252的出厂默认配置数据有多种可选。

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应用案例:

1、拆解报告:讯光电子240W USB4数据线

充电头网总结

USB-C接口以其正反插,高传输速率和高传输功率的优势,获得了十分广泛的应用,并且有望取代传统的桶形DC接口,成为首个大一统的通用接口。通过使用这个接口,终端厂商能够借助USB-C的生态,减少充电器的生产,从而减小产品包装体积,更好的保护环境。

随着USB-C标准升级,大功率,高速数据传输将会在更多的设备上普及,对应线缆需要使用更多的E-Marker芯片。充电头网归纳了7家芯片原厂推出的支持PD3.1的E-Marker芯片,可以满足240W功率传输以及40Gbps高速数据传输线缆的需求。

这些芯片原厂推出的E-Marker芯片各具特点,引脚高耐压保护的加持,能够提升线缆的可靠性,芯片内置的温度检测功能,可以根据温度进行过热保护,避免在使用时产生高温危险。为线缆增加卖点,使用更加安全。

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