M12028 内置快充协议、Type-C输入2/3/4节锂电池5A大电流充电管理IC方案

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2022年6月，欧盟议会批准了一项新指令，要求下一代便携式设备必须支持USB Type-C充电连接器。制造商必须在 2024 年秋季之前为其产品增加USB Type-C 接口，以兼容USB Type-C电缆。这项指令为众多行业带来影响，包括手机、数码相机、手持视频游戏机、便携式扬声器、键盘、便携式导航设备、耳塞、鼠标、电子书、耳麦和耳机等。
常见的多串锂电池供电便携式电子设备如吸尘器、电动工具、音箱等，因其电源电压不尽相同，即内部采用的锂电池串数不同，按照传统的降压型充电方式，都需要使用专用的适配器充电，使用无数不同的充电器为其购买的每台独特设备供电，从而进一步加剧了电子垃圾的激增。
/ |0 x0 g; M: ^: l$ u目前Type-C正在成为为单节和多节电池供电设备充电的标准端口。 移动蓝牙、移动电源、电动工具等应用已经从专有充电端口、传统USB A口和桶形插孔端口过渡到标准化 Type-C接口。 那如何通过Type-c输入、实现给多节锂电池快速充电呢？
# f# m/ C2 p% ~$ l* ~5 N7 z9 tType-C输入给多节锂电池充电原理说明
9 X7 a. `% O: a; |取电协议芯片与充电头(Source) 进行协商，Type-C通过控制信号输出协商电压，然后充电管理多串锂电池或其它类型电池充电。深圳市永阜康科技有限公司现在大力推广内置PD3.0/QC3.0等主流快充协议2-4节100W升降压锂电充电管理芯片M12028，可支持2-4串锂电池快速充电，满足多串大容量锂电池组应用场合。高度集成的芯片设计，外围元件少，应用简单，直接使用Type-C充电，无需专用充电器、避免资源浪费。
# w6 f% D3 I5 i, w9 D5 t* U' k; UM12028 快充充电管理芯片快充申请流程示意图
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4 F+ `4 K7 {0 l4 ]: E# ~1、概述  
M12028是一款面向小家电、电动工具、户外蓝牙音箱等充电的快充管理SOC，集成了同步开关电压变换器、快充协议控制器、电池充放电管理、电池电量计算等功能模块，支持PD3.0、PD2.0、QC3.0、QC2.0、BC1.2 DCP、UFCS快充充电协议，额定充电功率100W，并提供输入过压/欠压、电池过充、过温、过流等完备的保护功能。搭载极简的外围电路，即可组成2-4节电池的快充充电解决方案。
充电管理  
* _$ E* Q4 F/ g) A高效 Buck-Boost 变换器（开关频率：最大 1MHz）  
最高充电效率：98% 高度集成
充电输入电压 4.5~20V，额定充电功率 100W
电芯串数可配置，支持2-4节锂电池、磷酸铁锂电池等  
电池充满电压可配置
  H: R( c3 k4 g充电电流可配置，最大充电电流 5A
+ j: O/ l$ S4 S; }- x! N( m充电电流精度 5mA、电压检测精度 10mV
支持的快充协议
PD3.0、PD2.0；QC3.0、QC2.0；BC1.2 DCP；UFCS等
8 ^' {3 p% j6 d6 U2、M12028脚位图

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3、M12028管脚说明

3 `, M  k0 c/ _0 n/ e- L4、M12028 DEMO板原理图
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' |# }( E9 W! o  X8 K9 B5、M12028 DEMO板PCB顶层设计图
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6、M12028 DEMO板PCB底层设计图
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7、M12028 DEMO板贴片图


: _( l, _5 e% q1 G& a$ X, K8、M12028 DEMO板物料清单