基於RICHTEK RT7885A / RT1719 / RT7202KJ的TYPE-C PD 備援電源方案

目前市面上的救援電源,大都是採用外掛一組電池,並且加上DC-AC inverter 的線路來達到目的,可是這常常時間久了,電池老化後必須面對一筆不小更換電池的費用。
有鑑於電源接頭趨於統一,大多數的產品都漸漸改採用TYPE-PD供電。由於TYPE-C有別於以往的USB接頭,是可以實現雙向供電的,而且市售的行動電源移動繁多,取得容易,可以利用移動電源來取代備援電池的功能。

在這個方案中,電源的輸入端設計了三個輸入,其中一個是傳統的DC-IN,另外有兩個是TYPE-C的輸入,這兩個C PORT分別接了RT7202KJ及RT1719去實現PD SINK要電的功能,並且可以透過I2C跟後端RT7885A進行通訊控制。RT7202KJ是MCU base的架構,可以透過程式客制化PD功能,並且具有low side current sense,能做到OCP保護的功能。RT1719則是state machine架構,不需要撰寫程式,可以透過外部電阻達到想要的PD SINK內容。方案中還有另外一個TYPE-C口,主要是用來外接接移動電源,這個口用上RT7885A,可以實現PD DRP雙向供電的功能。當輸入端有電源進來時,這個PORT就對外部移動電源充電,當輸入端電源斷線,這時RT7885A則會改為SINK模式,並從外部移動電源要電進來。由於RT7885A內建了buck-boost controller,透過內建的雙向升降壓線路,在做為source mode時,可以將系統電壓轉換成外部PD所需的PDO,反過來當RT7885A為sink mode時,會將外部電源轉換成後端系統所需的電源,以便系統繼續工作。


下面是利用方案的展示版實際操作的一些供電情況

 狀況一:輸入端(圖中SINK-IN)有電,則RT7885A會打開MOS,讓電源流入到VSYS,並且透過buck-boost線路,經由DRP PORT(DRP-VBUS)對外部移動電源充電。下列圖中SINK-IN為PD 15V輸入供給VSYS,並透過buck-boost降壓成5V輸出到DRP-VBUS


狀況二:當外部電源斷開,這時RT7885A會改向外部移動電源要電進來,並經buck-boost產生VSYS所需電壓。以這個展示為例,當斷電後,會向外部移動電源DRP-VBUS要了9V,並產生12V輸出給VSYS。

狀況三:在由外部移動電源供電的情況下,當輸入端電源接入,則會改為由輸入端供電,並重新對外部移動電源充電。下列圖中原本由DRP-VBUS 9V經Buck-boost升到12V供給VSYS,當SINK-IN接入並且有15V後,則打開MOS,VSYS改由SINK-IN供電,並且在DRP-VBUS上供電5V輸出。

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

RT7885A : 1. 支援TYPE-C PD RDP 2. 內建雙向升降壓控制線路 3. 支援線補功能 4. 具有OVP、UVP、OCP、OTP等完整保護 5. 內建VBUS放電線路 6. 支持CC PIN韌體更新 RT7202KJ: 1. 內建MCU,可客制化設計 2. 具有OVP、UVP、OCP等保護 3. 支持data role swap 4. 支持 dead battey RT1719: 1. 純硬體設定PD SINK設計 2. 支持data role swap 3. 支持 dead battey 4. 具有I2C介面,可被系統監控 RT7272B: 1. 36V寬電壓輸入 2. Current mode(CM)控制 3. 輸出過壓保護 4. 輸入欠壓保護

►方案規格

1. 固接式電源輸入端輸入電壓範圍5~20V 2. 外接移動電源端輸出電壓範圍 5~20V 3. 外接移動電源端輸入電壓範圍5~20V

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