IP5389H+IP2723T适配器移动电源方案-AC独立方案

2024-01-29 13:44      IP5389H+IP2723T   适配器移动电源方案-AC独立方案    浏览次数:(

IP5389H+IP2723T_AC独立方案包含一个USB-A接口和一个TYPE-C接口,方案使用IP5389H作为主控IC,IP2723T为协议IC,可采用 IP6550 降压电路替代前端的 AC-DC电路。在适配器模式下, C口支持最大输出PD 100W,两个输出口能够实现同时快充输出。

方案整体框架示意图如图所示:

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整机功能简介

IP5389H为主控IC,主要负责系统各模块的功能, 例如功能挡位的PIN选、LED灯显、NTC、按键照明、 电量计、负载的检测以及输出口的协议和输出等等。   IP2723T为协议IC,主要负责前端的FB调压,以 及在适配器模式下管理C口的协议和输出。


适配器模式下: 

 C口只做输出,配置为DFP模式,最大输出PD 100W (20V5A) 

C口和A口支持独立快充输出, A口最大输出功率24W 

IP5389H可以通过IIC通讯控制IP2723T进行FB调压

单口输出功率小于10W时,支持放电输出时同时给电池BAT充电, 输出功率大于10W时停止给电池充电;给电池充电的最大电流为3A。


移动电源模式:  

单C口支持快充输入输出

单A口支持快充输出

多口输出只有5V挡位

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适配器模式下,单C口输出:  适配器下单C口输出的电流路径如右图所示: IP5389H检测到C口接入负载后,通过IIC控制IP2723T,进而对前端 AC-DC进行FB调压,实现适配器下C口输出; 在C口输出功率小于10W时,AC-DC通过IP5389H给电池充电; 此时C口的电流由IP2723T的CSP&CSN进行差分采样

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适配器模式下,单A口输出:  适配器下单A口输出的电流路径如右图所示: IP5389H检测到A口接入负载后,通过IIC控制IP2723T,进而对前 端AC-DC进行FB调压,实现适配器下A口输出; 在A口输出功率小于10W时,AC-DC通过IP5389H给电池充电; 此时A口的电流由IP2723T的CSP&CSN进行差分采样。

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适配器模式下,双口输出:  适配器下双口输出的电流路径如右图所示: 

双口输出时,需要切断电池供电回路,本电路采用BAT正端切断;

C口电压由IP5389H通过IIC控制IP2723T,进而进行FB调前端ACDC电压,实现C口快充输出;

A口电压由前端AC-DC电压接到IP5389H的BAT,再通过IP5389H 的BUCK-BOOST模块调压,来到VIO,进而实现A口快充输出;

C口的电流由IP2723T的CSP&CSN进行差分采样; 

A口的电流由IP5389H的ISENSE&IGND进行差分采样。

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移动电源模式:  移动电源模式下,协议IP2723T配置为高阻状态,此时输出 口A口和C口均由IP5389H来控制。 移动电源模式示意图如右图所示: 

单C口支持快充输入输出 

单A口支持快充输出 

多口输出只有5V挡位

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电池类型、电池容量、电池串联节数PIN选说明: 

 IP5389H 通过在 VSET 引脚上输出 80uA 电流,外接不同的电阻到 GND 来设定电池类型,从而改变电量显示阈值、给电池 充电的恒压电压以及保护电压; 

IP5389H通过在FCAP引脚上输出80uA电流,外接不同的电阻到 GND 来设定单节电池的容量;

IP5389H通过判断BAT_S1引脚的高低电平来设定电池串联数量。 

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IP5389H 集成 NTC 功能,可检测电池温度:  

IP5389H上电后 NTC PIN 在高温时输出 80uA 的电流,在低温时输出 20uA 电流,通过外部 NTC 电阻来产生电压,IC 内部检 测 NTC PIN 脚的电压来判断当前电池的温度。

NTC挡位选择可通过改变NTC_MODE引脚的下拉电阻R27来实现。

功能测试方法

移动电源工作模式:  

根据PIN选的电池类型和电池节数,在 BAT和 GND 之间接入合适电压(比如两节锂电池接入DC-8V电压即可),首次上电需要充电激活IC。

充电激活IC后,首先检查灯显有无异常报警(如果异常报警请重新检查电路),正常激活后四颗LED会依次跑马亮起,然后根据电池电压显示电量。

上电正常后可以检查充放电功能是否正常,然后进行功能性测试——测试输出口是否能够正常调压以及相关协议是否正常齐全、各个挡位下电流是 否正常、测试按键和照明等功能是否正常、最大功率是否与PIN选的功率匹配、测试过流/过压能否正常关口、测试是否能够正常轻载及其轻载时间 ( PD协议下轻载时间为16min,其他协议轻载时间为32s )等等。 


适配器工作模式: 

 移动电源模式正常调好后,在 VIN_ACDC 和 GND 之间接入合适的DC电压(demo上接入DC-25V), VIN_ACDC 上电后板子进入适配器模式。

当没有负载插入时,默认配置适配器以12V的电压给电池充电,充电电流为:适配器设置功率/当前输出口电压,给电池充电的最大电流为3A。

当有负载插入时,输出口正常放电,单A/C口工作时,检查两个输出口能否由IP2723T正常调压,检查输出口的协议是否正常齐全,以及看输出功 率小于10W的时候,适配器会用多余的电给电池充电。当双口同时输出时,检查两个输出口是否都可以快充输出、协议是否齐全、是否可以正常调 压。单口转多口时,如果PIN选的是降功率模式,检查降功率模式是否起作用。

测试各入输出口是否正常轻载及其轻载时间,适配器模式下轻载电流为100mA,PD协议下轻载时间为16min,其他协议轻载时间为32s,多口转单 口轻载时间为16s 。

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