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    Cypress赛普拉斯宣布其EZ-PD CCG2 USB控制器被国内外大厂所采用
    Cypress赛普拉斯宣布其EZ-PD CCG2 USB控制器被国内外大厂所采用

    2018年,USB-PD火了,从新一代网红“ZMI紫米65W USB PD三口快充充电器”在网上卖断货,到大容量移动电源“RAV Power 268000mAH双向PD快充移动电源上架,能够自适应5V/3A,9V/2A、15V/2A,20V/5A四种USB PD充电功率,这些让网友叫好的USB-PD设备的背后,采用是赛普拉斯EZ-PD CCG2 USB控制器。

     

    自1996年以来,赛普拉斯持续推进USB技术和应用在全球的落地,在2018年,赛普拉斯USB相关IC的销量总计超过20亿颗,占据Type-C最大市场份额。为什么赛普拉斯可以赢得市场先机?可以持续获得苹果、华为、小米等智能手机大客户的青睐?在45W-100W的USB PD充电的大功率市场独立鳌头?带着这些问题,电子发烧友记者采访了赛普拉斯区域市场经理朱雄辉(Steven Zhu)。

     

    USB Type-C应用趋势日益普及。赛普拉斯区域市场经理朱雄辉对记者表示,USB-PD控制芯片应用已经越来越广泛,背后有两大原因:第一、USB Type-C由于具有正反都可插拔的特色,使用者认为是具有便利性的设计;第二、USB PD协议的完整性和接口的定义,客户的使用普及率、充电速度,再加上视频和数据接入,展现了全领域电子产品的连接, 目前Type-C接口已应用在例如各类消费电子产品电源供应器,如NB、2合1装置、平板电脑、智能型手机,也包括外围配件如连结基座、dongle、与行动电源等都广泛使用。

     

    “从2015年US-IF推出USB PD2.0,2017升级到USB PD3.0,到2019年已经有4年历史,每年相应芯片出货量以翻倍以上的姿态增长,在中国和全球都是同步增长,赛普拉斯作为USB相关IC的芯片增长也是同样速率在增长。” 朱雄辉非常乐观预测道,“未来三年USB PD IC在全球,特别是中国呈现了强劲的增长态势。”

     

    当然,智能手机和笔电大厂对USB PD IC芯片的使用是产业真正的催化剂。近期的消息,2019年,智能手机市场将继续保持波动,外传苹果(Apple)大改款iphoness除了快充功能外和无线充电,也许也会导入Type-C接口三款新iphoness曝光:USB-C接口,不过因为产品尚未推出,androids阵营都还在观察新功能的市场接受度谋定而后动,但可以确定的是,苹果新款MacBook和其他新款产品已经确立Type-C传输接口配合USB-PD控制IC,其它笔电厂商,如Dell、HP、Asus、Acer等已经争相抢进。

     

    技术层面,首先,USB PD统一使用Type-C物理接口,相比Micro USB接口能传输的功率更大,可达到100W。“以往,消费电子充电的功率不会超过18瓦,Apple手机快充还没到18瓦,到了PD快充之后,有很多客户要求的是45W、60W,甚至到100瓦,PD快充完全满足客户的需求。”

     

    其次, USB-IF组织发布了USB PD 3.0的重要更新,USB PD3.0下的PPS成功完成对QC4、SCP、VOOC等主流快充协议的收编。使得符合USB PD3.0和PPS的充电IC可以实现在各种终端设备上通用,驱动消费者获得更好的体验。

     

    还有,USB-PD接口比起USB-A接口体积更小,符合电子设备向更小、更薄方向发展的趋势。朱雄辉显然看到这个市场中隐藏的商机。

     

    集合芯片和平台优势,赛普拉斯发力车载USB-C市场

     

    据充电头网的数据,赛普拉斯CCG2连续被苹果61W和87W两款USB PD充电器选中,成功进入苹果充电器供应链,沿用至今,出货量达到百万级别。到目前为止,苹果已有的三款USB PD充电器均采用CYPRESS赛普拉斯提供的USB PD解决方案。苹果的手机里面也内置了Cypress 的CCG2, 出货量千万级。

     

    “在Type-C消费类市场真正支持USB-PD的,赛普拉斯在中国确实有一部分做得不错的竞争对手,包括台湾公司。但是在与国际大客户、国内大客户的合作上,比如苹果手机和全球前四大的PC厂商,赛普拉斯在协议完整性和芯片灵活性远胜于竞争对手。”朱雄辉分析说,“小米9和华为手机最新推出的无线快充,都采用了赛普拉斯的USB PD IC芯片。“

     

    在消费类电子领域的快充芯片,赛普拉斯主推CCG3 PA系列,支持可编程电源(PPS)的USB PD 协议,可在智能手机与充电器之间建立通讯,选择最佳的电压和电流值,以实现快速、高效的充电,并且增加多种安全强化功能,并且通过专门设计防止充电温度过高。除了QC 4,它还支持三星AFC、Apple充电、华为FCP等多种充电协议。

     

    CCG3 PA系列赛普拉斯的EZ-PD™CCG6控制器已问世。EZ-PD™CCG6是面向PC和笔记本电脑的单口Type-C PD 控制器,集成了VBus的负载开关控制器、USB认证支持、VBUS-to-CC短路保护、VBUS-to-SBU短路保护、20V-VBUS稳压器、高压PFET门驱动、SBU 和 USB HS Mux、VBUS 过压、过流保护和ESD保护。

     

    随着快充设备功率的增长,IC成本价格也呈现了不同的计算方式。“以往18W的快充不需要独立MCU,现在45W、60W等大功率USB PD,因为它要融合整个PD的通讯在里面,IC控制芯片上加入Arm 的MCU,以往IC只是一个被动元器件,现在PD IC需要加入逻辑思考,整个成本的增加不仅是PD控制器,DC-DC的标准从9V提升到20V,现在要支持PPS, 做两个口负载的均衡,加载外围器件来完成新任务,系统成本明显提升了。”朱雄辉指出,“成本提升,带动价格上升,最终还是要看消费者对PD充电设备的接受度,这需要市场的检验。”

     

    “汽车车载USB-C设计的最大难点在于:散热、安全和智能化的动态调节。功率增大意味着散热难度增加,要增加器件来解决;USB-C芯片在车内如何侦测到外部的输入设备?我们需要需要侦测到是智能手机、笔电还是移动电源,动态地分配功率,让设备以最快地速度最安全地充电,这又成为一个挑战。第三、线缆补偿,USB-PD,就有5V、9V、15V和25V四档,如果再加上PPS就直流充电,需要非常智能化的补偿;还有,在Type-C内有CC(Configuration Channel,配置通道)和VBUS(HOST/HUB向USB设备供电的电源线),这两条如果短接的情况,可能会烧掉这个部件,安全挑战也很棘手。”朱雄辉对这些挑战显然非常熟悉。

     

    针对这些痛点问题,在汽车电子领域,赛普拉斯今年主推的是CCG3PA系列,汽车级EZ-PD™CCG3PA控制器支持USB PD 3.0标准的可编程供电(PPS)协议、高通 Quick Charge (QC)4.0协议和传统的充电标准,能够通过车载充电口为用户提供即插即用的充电体验。

     

    汽车级EZ-PD™CCG3PA控制器凭借固件升级的特性,解决了产品的兼容性和互操作性等全行业所面临的共同问题。这款控制器通过了AEC-Q100认证,具备汽车级性能,其可编程特性可实现端口之间的负载均衡、电缆补偿以及基于温度和电池电压的输出功率调节。

     

    这款主打汽车的EZ-PD™CCG3PA控制器的高集成度能够省去多个独立的元件,目前正处于样片阶段,2019年第一季度正式量产。

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