大功率PD3.1 140W智融SW3566雙USB-C快充方案解析

隨著蘋果推出M2處理器的MacBook Pro筆記本電腦以來，拓展了PD3.1 140W快充的使用范圍。與此同時，更多支持PD3.1大功率的充電器和充電寶也陸續(xù)推出，滿足不斷擴展的市場需求，共同組建大功率快充生態(tài)。

智融科技推出了一款全新的雙口PD快充降壓控制器SW3566，這款降壓控制器支持28V輸出電壓，滿足140W PD3.1快充應(yīng)用。并且支持C+C/C+A/A+A雙口快充應(yīng)用，內(nèi)置雙口控制邏輯。芯片內(nèi)置M0內(nèi)核CPU，可以滿足多種快充協(xié)議定制需求。

充電頭網(wǎng)已經(jīng)拿到了智融這款SW3566的雙口參考設(shè)計，這款參考設(shè)計為USB-C+USB-A接口配置，固定電壓輸入，降壓輸出，適合LLC架構(gòu)多口及單口快充應(yīng)用。芯片集成度高，外圍元件精簡，能夠滿足蘋果新款筆記本的快充需求。

智融SW3566降壓控制器參考設(shè)計外觀

SW3566參考設(shè)計采用單面PCB設(shè)計，左側(cè)焊接紅黑導(dǎo)線用于電源輸入，依次焊接輸入濾波電容，降壓MOS管，降壓電感和輸出濾波電容，下方焊接SW3556降壓芯片。在右側(cè)焊接兩個USB-C和USB-A接口，接口內(nèi)側(cè)為兩路電流取樣電阻和輸出VBUS開關(guān)管。

PCBA模塊背面印刷智融LOGO和產(chǎn)品型號SW3566。

使用游標(biāo)卡尺測得PCBA模塊長度約為55.84mm。

PCBA模塊寬度約為42.87mm。

PCBA模塊最厚處厚度約為13.19mm。

整體重量約為18g。

智融SW3566降壓控制器參考設(shè)計解析

板子輸出端設(shè)有兩個USB-C接口。

兩側(cè)各有一個USB-A接口，支持C+C，C+A，和A+A輸出配置。

這款參考設(shè)計的核心芯片是智融SW3566降壓控制器，這顆芯片是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電SOC芯片，支持USB-C和USB-A接口充電，并支持雙口獨立限流。芯片內(nèi)部集成了高效率同步降壓轉(zhuǎn)換器，支持20V7A和28V5A輸出，支持PD3.1/QC/SCP/UFCS等快充協(xié)議，支持快充協(xié)議定制，最大支持140W輸出功率。

SW3566集成了CC/CV模式，雙口管理邏輯和母線電壓檢測，搭配對應(yīng)的降壓開關(guān)管和VBUS開關(guān)管即可實現(xiàn)雙口降壓輸出。芯片內(nèi)置的降壓轉(zhuǎn)換器工作頻率為180KHz，支持PWM和PFM工作模式。輸出電流，線損補償?shù)缺Ｗo閾值均可通過I2C接口進行設(shè)定，內(nèi)置的ADC可實現(xiàn)輸入輸出電壓，輸出電流，芯片溫度等9個通道的數(shù)據(jù)采樣，支持外接MCU進行參數(shù)顯示。

SW3566支持36V輸入電壓，最高輸出電流7A，芯片內(nèi)置軟啟動，輸入過壓/欠壓保護，輸出過壓/欠壓保護，輸出過流/短路保護，DP/DM/CC過壓保護，芯片過熱保護和外接NTC熱敏電阻保護，以及限功率保護。芯片采用QFN4*4-32封裝。

智融 SW3566 詳細資料。

輸入端濾波固態(tài)電容規(guī)格為100μF 35V。

降壓上管來自禾納半導(dǎo)體，型號AER4061，采用PDFN3030封裝。

另一顆降壓下管同樣是禾納半導(dǎo)體AER4061系列，是一顆耐壓40V，導(dǎo)阻6.8mΩ的NMOS，采用PDFN3030封裝。

降壓電感采用磁環(huán)繞制。

輸出濾波固態(tài)電容規(guī)格為220μF 35V。

用于兩路輸出的VBUS開關(guān)管型號為AER4061，在上方焊接兩顆3mΩ取樣電阻用于輸出電流檢測。

USB-C母座為黑色膠芯，過孔焊接固定。

USB-A母座前端帶有輔助觸點。

智融SW3566降壓控制器參考設(shè)計測試

接口兼容性

智融SW3566支持C+C / A+C / A+A任意端口配置，我們拿到的參考設(shè)計為A+C配置，因此下面測試協(xié)議/PDO、單口充電功率表現(xiàn)時，只測試了配置對應(yīng)的端口。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-C口支持UFCS、FCP、SCP、AFC、QC3+/5、SFCP、VOOC、SVOOC、MTK、PD3.1、PPS、Apple 2.4A、DCP充電協(xié)議。

并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位，以及3.3-21V5A PPS電壓檔位和PD3.1快充標(biāo)準(zhǔn)下的AVS 15-28V 140W電壓檔位。

測得USB-A口支持UFCS、FCP、SCP、AFC、QC3+、SFCP、VOOC、SVOOC、MTK、Apple 2.4A、DCP充電協(xié)議。

實際充電功率表現(xiàn)

給蘋果MacBook Pro 2021充電，測得充電功率為27.72V 4.95A 137.32W，開啟28V5A PD3.1快充。

給蘋果MacBook Pro M2 2022充電，測得功率為20.14V 2.84A 57.26W。

給聯(lián)想小新Air 14充電，測得充電功率為20.13V 2.9A 58.3W。

給蘋果第四代 11 英寸 iPad Pro充電，測得充電功率為15.16V 1.98A 30W。

充第十代 iPad，測得充電功率為15.17V 1.75A 26.54W。

充三星Tab S8，測得充電功率為9.23V 3.83A 35.34W。

給蘋果iPhone 14 Pro Max充電，測得充電功率為9.3V 2.73A 25.39W。

給三星S22+充電，測得充電功率為38.06W。

給華為P40 Pro充電，測得充電功率為20.39W。

給小米11 Pro充電，測得充電功率為26.44W。

給黑鯊5 Pro充電，測得功率為85.42W。

給OPPO Find X5 Pro充電，測得充電功率為9.17V 1.9A 17.42W。

充iQOO 10 Pro，功率為22.65W。

充iQOO Neo7的功率為17.87W。

給真我GT Neo3充電，測得充電功率為16.52W。

給努比亞Z30 Pro充電，測得充電功率達92.31W。

給魅族18 Pro充電，測得功率為29.43W。

充魅族17 Pro，測得充電功率為19.47W。

給安克140W快充移動電源充電，測得充電功率為27.39V 4.46A 122.14W。

給綠聯(lián)145W充電寶充電，測得充電功率為67.6W。

給iWALK F100W超快充移動電源充電，測得充電功率為95W。

效率表現(xiàn)

如上表所示，智融詳細測試記錄了該DEMO在固定30V輸入電壓情況下，5V、9V、12V、15V、20V和28W電壓檔位下電流逐漸提升后的效率。

在5V輸出情況下，電流從0.5A提升至3A，效率相應(yīng)由82.86%提升至93.88%；而在28V輸出情況下，電流從0.5A提升至5A，效率相應(yīng)由97.31%提升至98.77%。

智融SW3566多口快充方案效率曲線圖

而從效率曲線圖來看更加直觀，隨著輸出電流增大，各檔位下的輸出效率提升，整體效率表現(xiàn)很好。

小結(jié)：

從實際充電測試結(jié)果來看，智融SW3566兼容性以及效率表現(xiàn)非常好，適用于各種快充應(yīng)用設(shè)計，滿足主流大品牌筆電、平板、手機等設(shè)備快充需求。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

目前，USB-C接口生態(tài)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在手機，筆記本電腦上得到普及應(yīng)用，并且在其他家用電器和電動工具上得到應(yīng)用。USB-C接口以其絕佳的兼容性，成為主流的數(shù)據(jù)以及充電接口，伴隨著傳輸功率的提升，未來也將在更多的場合得到廣泛應(yīng)用。

智融最新推出的SW3566，通過將同步降壓控制器和PD協(xié)議芯片集成在一顆芯片內(nèi)部，大大簡化了多口降壓快充應(yīng)用，相比傳統(tǒng)的降壓與協(xié)議芯片方案，減少了一顆芯片的使用。同時內(nèi)置I2C接口，支持輸出參數(shù)采集，可供屏幕顯示，了解設(shè)備充電狀態(tài)，內(nèi)置功率控制功能，滿足大功率多口充電器應(yīng)用。

此外，這顆芯片還內(nèi)置M0內(nèi)核的CPU，能夠滿足快充協(xié)議的定制需求，滿足私有快充協(xié)議應(yīng)用，無需外置MCU進行協(xié)議支持。SW3566支持140W的輸出功率，以及簡化的電路設(shè)計，非常適合USB PD3.1的快充應(yīng)用，帶來更簡單易用的解決方案。