（文章來源：OFweek）

隨著電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等電子產(chǎn)品的普及，電子設(shè)備間通過互聯(lián)來傳輸數(shù)據(jù)以及快速充電的應(yīng)用越來越多，這就使USB Type-C和Quick Charge（QC）成為市場發(fā)展的新趨勢。USB Type-C接口的目標(biāo)是將不同電子設(shè)備之間的互聯(lián)采用統(tǒng)一的接口，同時可以提供電源和傳輸數(shù)據(jù)，也支持音視頻和客戶個性化的通信協(xié)議。而Quick Charge是通過提升輸出電壓來降低電纜和接頭上的損耗以增大輸出功率，并通過USB信號線D+、D-的不同狀態(tài)來設(shè)定輸出電壓。

因此，要想滿足USB Type-C和Quick Charge這兩個標(biāo)準(zhǔn)，就需要一款能夠根據(jù)用電設(shè)備的要求進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)的電源控制器。安森美半導(dǎo)體的單電感H橋升降壓電源控制器NCP81239就是非常理想的選擇。它可以適配寬輸入電壓范圍和寬輸出電壓范圍，芯片集成的I2C接口可和外部的微控制器(MCU)配合進(jìn)行輸出電壓的步進(jìn)調(diào)整，且可在同一個Type-C端口實(shí)現(xiàn)多種快充協(xié)議，還能對接蘋果Lighting接口快充協(xié)議、三星接口快充協(xié)議等等。

NCP81239支持寬輸入電壓范圍，提供從150kHz至1.2MHz動態(tài)可編程的開關(guān)頻率，集成4個MOSFET驅(qū)動，采用雙沿電流模式控制，支持輸出預(yù)偏置啟動，自適應(yīng)死區(qū)時間控制防止直通，具有獨(dú)立的輸入和輸出電流檢測，輸出電壓(范圍0至20V)可以通過I2C編程，集成過壓、欠壓、過流和精確的過載保護(hù)等完善的保護(hù)功能，同時還提供對5V Vconn電源的保護(hù)。

NCP81239采用雙沿電流模式升降壓控制，可實(shí)現(xiàn)降壓模式到升壓模式的無縫切換。I2C接口僅用兩條信號線實(shí)現(xiàn)雙向串行通信，開漏極的連接可以方便的在不同邏輯電平間接口，兼容1.8V，2.5V，3.3V和5V邏輯電平的MCU。

輸入輸出電流可以通過高邊的檢測電阻進(jìn)行檢測，檢測到的電壓分為內(nèi)部和外部兩個通道：內(nèi)部電流信號用于電流模式的環(huán)路控制和限流保護(hù)，過流保護(hù)可以通過內(nèi)部寄存器進(jìn)行設(shè)置或屏蔽，內(nèi)部固定增益為10倍，內(nèi)部電流值通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)存入對應(yīng)的寄存器，可以通過I2C讀?。煌獠侩娏餍盘柨梢员籑CU讀取執(zhí)行相應(yīng)的軟件操作，外部的阻抗可以設(shè)定電流測量的量程，電流檢測運(yùn)放跨導(dǎo)為5mS，外部也可以接電阻電容將電流信號濾成平均值。

NCP81239內(nèi)置4通道7位ADC，可實(shí)現(xiàn)輸入、輸出之間的A/D轉(zhuǎn)換，相應(yīng)的值可通過I2C讀取內(nèi)部寄存器的方式進(jìn)行讀取。內(nèi)部的反饋參考電壓通過9位的DAC進(jìn)行設(shè)定，參考電壓范圍為0V到2.55V，輸出電壓范圍同時可以通過外部的分壓網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)定。由于內(nèi)部步長有9位ADC，步長比較小，所以便于用MCU I2C接口進(jìn)行設(shè)定補(bǔ)償電纜壓降，從而使負(fù)載端電壓可保持在設(shè)定值的誤差范圍內(nèi)，非常適合QC3.0或USB PD等需要調(diào)壓的場合。

在USB PD、QC2.0、QC3.0等規(guī)格下，如需對輸出電壓進(jìn)行動態(tài)的設(shè)定，會涉及到調(diào)壓速率。如果調(diào)壓速度過快會導(dǎo)致電感電流過沖，輸出電壓過沖或下沖。NCP81239內(nèi)置寄存器，可通過I2C接口設(shè)置，從而控制調(diào)壓時電壓上升和下降的斜率。

當(dāng)輸出電壓高于設(shè)定值110%，時間超過一個開關(guān)周期，NCP81239會進(jìn)入過壓保護(hù)模式。過壓保護(hù)時，S1關(guān)斷，S2導(dǎo)通，S3和S4會交替導(dǎo)通將輸出電壓放電，同時防止反向電流超過設(shè)定的反向保護(hù)電流值。在輸出過壓故障下，開關(guān)頻率會降到50KHz，防止電感飽和，同時降低功率管上的功耗。

傳統(tǒng)的同步整流控制在輸出有預(yù)偏置電壓時啟動，輸出會先放電然后上升。NCP81239在輸出有預(yù)偏置時，啟動時會工作在非同步整流模式，不會對輸出放電，適合用于電池負(fù)載的場合。輸出電壓在設(shè)定值+/-5%以內(nèi)，延遲3.3mS后會發(fā)出Power Good信號。如果輸出電壓超出設(shè)定值的+/-7%超過一個開關(guān)周期，Power Good寄存器復(fù)位，輸出中斷信號。

NCP81239支持4個I2C地址，可以根據(jù)客戶的需要在芯片出廠前進(jìn)行配置，默認(rèn)型號的I2C地址為E8h/E9h。此外，NCP81239自身有過熱保護(hù)，芯片結(jié)溫超過150度，會關(guān)斷外部的4個開關(guān)，溫度降至125度后會重新啟動。