高壓快充新紀元，全面盤點支援PD3.1 240W的48V協定晶片
前言
USB PD 3.1標準是USB Power Delivery的最新版本，它為USB連接提供了更高的功率傳輸能力和更靈活的電源管理功能。相較於先前的USB標準，USB PD 3.1支援更高達240W的功率傳輸，使其能夠滿足更多裝置的電力需求，包括筆記型電腦、顯示器、行動電源等。
USB PD 3.1的最高電壓檔位就是支援48V的電壓檔，透過提供48V電壓，系統可以在更低的電流下傳輸相同的功率，從而減少電阻損耗，提高功率傳輸的效率。高壓應用晶片是在支援USB PD 3.1標準的基礎上設計的，它們能夠穩定地提供和管理48V電壓，是支援更高功率需求的設備提供電力傳輸解決方案的關鍵組成部分，它們在提供高效能傳輸的同時，保證了系統的可靠性和安全性。
48V高壓快充協議晶片
排名不分先後，依企業英文首字母順序排序.
eEver缽群科技
缽群EJ732
EJ732是一款符合USB-IF協會最新制定的USB PD3.2規範的控制器晶片，整合了從5V到3.3V以及從3.3V到1.2V低壓差線性穩壓器，旨在降低元件成本並優化有限的PCB空間使用。
EJ732也支援USB Type-C v2.3、USB PD3.2 v1.0和DP ALT Mode v2.1規範，整合了Rp和Rd，為DRP應用提供了死電池終止功能，以及整合的基頻BMC PHY和Vconn電源開關，能夠與E-marker電纜無縫連接。此外，EJ732還整合了SBU類比多工器，以及VBUS上的過電壓保護(OVP)和過電流保護(OCP)，以及VCONN上的OCP保護，確保了設備的安全和穩定運作。
EJ732內部整合了一個48MHz的晶振，無需外部晶振(REXT)，以及一個完整的全速設備IP，能夠支援USB2.0標準。晶片內部搭載了一個8051 MCU，配備了32KB的PRAM和2KB的XRAM，為複雜的資料處理提供了足夠的儲存空間。
此外，EJ732支援透過USB、I2C和CC進行韌體更新，能夠適應不斷變化的技術需求，維持長期的可用性和可升級性。
Hynetek慧能泰
慧能泰HUSB238A
HUSB238A 是一款高整合度的獨立USB-C 和PD受電端晶片，整合了CC 邏輯、USB PD 協定以及傳統通訊協議，支援Type-C V2.1 & USB PD3.1標準、PPS 20mV和AVS 200mV調壓，傳輸的額定功率可達240W。
HUSB238A 支援I²C 模式和GPIO 模式兩種工作方式。在I²C 模式下，I²C 主控可以對HUSB238A 進行配置設定、狀態讀取，並實現諸如資料角色交換（DR Swap）、供應商定義訊息（VDM）等進階功能。
在I²C模式下，HUSB238A最大支援48V/5A，包括FPDO, PPS, EPR PDO, EPR AVS；在GPIO模式下，HUSB238A最大支援28V/3.25A，包括FPDO, EPR PDO。 HUSB238A也支援QC2.0和AFC。
HUSB238A主要配置為GPIO模式，體積小巧，外圍配置非常簡單，只需要2個電容和4個電阻，即可最大誘騙28V/3.25A。
HUSB238A 在此模式下支援可調電源供應輸出（APDO），最高可達48V/5A 的擴展電源範圍（EPR）PDO 以及I²C 模式下的EPR 自動電壓調節。在GPIO 模式下，透過設定引腳來完成設定。
HUSB238A 可透過VSET 和ISET 引腳配置，支援最高28V/3.25A 的PDO 輸出。 HUSB238A 超低的運作電流有助於降低系統總功耗，非常適合電池供電的應用情境。
HUSB238A 採用QFN 3 mm x 3 mm-16L 封裝，用於具有傳統桶連接器或USB micro-B電源連接器的電子設備，如物聯網設備、無線充電器、無人機、智慧揚聲器、電動工具和其他設備。
慧能泰HUSB368
HUSB368是慧能泰最新專為USB Type-C供電產品設計的支援240W輸出，具備4mW超低待機功耗，並且整合多路輸出端口，滿足IEC 609501規定的限功率電源（Limited Power Source, LPS）要求的USB PD3.2控制晶片。這款晶片在性能上達到了行業領先水平，能為電動工具、電池包、電動自行車（ebike）、機器人、無人機等多種應用提供突破性的供電方案。
產品特性：
支援USB PD ERP 48V電源，支援VDM和EPR通信
支援多種DPDM充電協議，包括QC2至QC5、AFC、FCP、SCP、UFCS等
支援Type C口單線CC協定升級
整合具有軟啟動功能的N-MOSFET驅動器
整合VCONN電源以進行eMarker檢測
提供FOCP（短路保護）、OVP（過壓保護）、OTP（過溫保護）、TSD（熱關斷）等硬體保護
支援限功率電源（Limited Power Source，LPS）控制
內建11位元ADC和一路PWM通道
支援PD3.2協定的全電壓輸出範圍：5-48V
連線狀態待機功耗低至4mW
具有電流源驅動的多路輸出端口，可用於AC-DC的PFC（功率因數校正）的啟用控制
整合功率引腳放電控制
慧能泰HUSB253
HUSB253是一款專為USB Type-C雙角色連接埠（DRP）設計的高度整合電源管理晶片，全面支援USB PD3.2 V1.1規範，可實現雙向功率傳輸協定並相容於擴充功率範圍（EPR）模式，最高支援48V AVS可調電壓輸出。
此晶片內建DPDM物理層接口，可靈活配置D+/D-引腳以支援QC2.0至QC5、AFC、FCP、SCP、UFCS等主流快充協議，透過Chunking機制實現EPR通訊，整合的NMOSFET驅動器具備軟啟動功能，支援4.75-54V輸入電壓範圍，整合的NMOSFET驅動器具備軟啟動功能，支援4.75-54VV輸入電壓範圍，整合的NMOSFET驅動器具備軟啟動功能，支援4.75-54VV輸入電壓範圍，內建多重放電保護機制，同時配備多重化電系統，
該晶片主要面向電池供電設備及電動工具等高壓應用場景，支援7組可編程PDO配置，具備死電池供電模式，可在無系統電源時實現SINK端功率請求。透過I²C介面或光耦回饋控制方案，可建構隔離/非隔離電源架構，典型待機功耗低至2.5mW。
此晶片支援-40℃至125℃的寬工作溫度範圍、54V耐壓設計及VCONN供電能力，配合電纜定向檢測功能，可有效提升Type-C介面系統的可靠性。符合ISO/TS16949標準的車規級版本還可滿足嚴苛環境下的工業應用需求，為多協定快充方案提供完整的硬體保護與協定堆疊支援。
Leadtrend 通嘉科技
通嘉LD6618
LD6618 是一款高度整合的USB PD 控制器晶片，全面支援USB PD 3.1 SPR 與EPR 規範，涵蓋28V/36V/48V 寬電壓輸出範圍。晶片內建8 位元MCU，配備32KB OTP 與640 位元組SRAM，可靈活處理PD 協定與裝置管理，並自帶雙相標記編碼（BMC）物理層接口，既支援標準的USB PD 3.1 SPR/EPR，又支援自訂私有協定。在實現高達60V 寬電壓範圍內穩定運行的同時，LD6618 優化了差分訊號通訊技術，有效抑制了在大功率傳輸過程中產生的電源噪聲，為電源適配器、壁充、車載充電器等應用場景提供了更可靠、更純淨的輸出性能。
為最大限度減少外部元件，LD6618 將BMC PHY、阻斷型N-MOSFET 驅動、內建電壓/電流監控及控制單元高度整合於同一晶片，並支援3.3V 至60V 的寬輸入電壓範圍。此外，晶片還具備快速放電輸出電容、可程式線纜補償、CC/CV 控制及多種電源保護功能，並提供Type-C 拉電阻可程式電流源、風扇PWM 與轉速偵測、PFC 開關控制及VCONN 驅動等豐富介面與功能。
LD6618採用QFN-16, QFN-20封裝，適用於USB Type-C 充電器、筆電電源轉接器、車充、電池充電管理以及伺服器與通訊電源等領域。
Legendary樂得瑞
樂得瑞LDR6020
LDR6020是具有3組6路DRP USB-C及PD通訊協定處理模組和USB2.0 Device模組的16位元RISC MCU ，擁有USB PD3.1通訊功能，具有262位元組非折疊PD3.1長資料包通訊能力，並且可以透過CC，UART，I2C，USB2.0四種模式進行線上升級。
LDR6020採用QFN-32 4*4封裝，擁有13路ADC，28 位元雙向I/O 口,1 位元輸入口，2 路PWM，可以做客製化功能設計，未來也會開放嵌入式雲端IDE開發系統。
LDR6020的應用場景非常廣泛，例如Type-C多功能適配器，Type-C顯示器，Type-C行動電源等等，並且晶片內建I2C Slave通訊控制單元，UART通訊控制單元，可以與其他主控晶片進行通訊協商。
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On-Bright昂寶
昂寶OB2627
昂寶OB2627是一款次級側恆壓恆流控制器晶片，內建MCU以處理多種快充協議，內建兩個運算放大器，用於電壓環路和電流環路調節，並根據快速充電協議進行可編程電壓參考。OB2627支援PD3.1 EPR 48V，並通過了USB-IF認證，TID：10391，支援最大240W輸出功率，內建高增益電流檢測放大器可最大限度地減少偏移，從而降低檢測電阻的功率損耗。
OB2627透過USB PD協定在CC線進行通訊。 CC引腳上的混合訊號前端發布預設（500 mA）、1.5A或3A的USB-C電源，檢測插頭事件並確定USB-C線方向，並自主透過指定的雙相標記編碼（BMC）和物理層（PHY）協議協商USB PD合約。 OB2627還可以監控DP/DN數據線電壓或數據傳輸，支援高通QC2.0/QC3.0/QC3.5協議，並自動調節輸出電壓和輸出電流。
OB2627在與On-Bright GreenEngineTM基於AC/DC離線PWM ICs協同工作時，可以實現較低的待機功耗和快速電壓轉換。 OB2627提供全面的保護，包括恆定電流限制、過壓保護、欠壓保護、短路保護、DP/DN過壓保護和外部過溫保護等。 OB2627採用QFN16封裝。
RICHTEK立錜
立錡RT7209
立錡RT7209是一款高度整合的可程式化USB PD控制器，支援USB PD3.1 SPR和EPR 48V規範，並通過了USB-IF PD3.1認證，認證TID：11022 ，支援3V至55V的工作電壓，內建MCU，具有16kB：11022 ，支援3V至55V的工作電壓，內建MCU，具有16kB的電波補償，
RT7209支援PD3.1、PPS、UFCS等多種快充協議，也讓客戶可以根據特定需求自訂私有協議。該晶片內建了分流穩壓器，使其在提供恆定電壓或恆定電流輸出時具有更高的穩定性和可靠性。同時，內建的回饋補償機制確保了整個系統的穩定性，同時透過可編程線纜補償功能，使用者可以針對線損進行精確調整，優化充電效率。
RT7209也具備VIN接腳偵測功能，能夠監控輸入電壓的狀態，並據此做出相應的控制決策，進而確保設備的穩定運作。 BLD接腳可用於快速放電輸出電容，有助於縮短充電週期，提高充電速率。而USBP接腳則提供了直接驅動外部阻斷N-MOSFET的能力，進一步增強了系統的控制能力和安全性。
在安全性方面，RT7209支援可編程的過流保護、恆定電流保護、過溫保護，支援自適應輸出過電壓保護、輸出欠壓保護，建議的結溫範圍為−40℃至125℃，工作環境溫度範圍為−40℃至105℃。支援CC1/CC2/D+/D- 過壓保護與內部過溫保護，適用於多種消費性電子的充電轉接器之中，採用WQFN-28L 4x5封裝。
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UNICMICRO廣芯微
廣芯微UM3506
廣芯微UM3506-BPQF SOC晶片，這是一個支援PD3.1規格的快充控制器，具備全功能的SRC/SNK/DRP支援能力，同時也可以支援EMARK電子標記的SOP'報文互動功能，全面滿足PD3.0，PD3.1規格，支援SPR，EPR(PD3.1)，全面滿足PD3.0，PD3.1規格，支援SPR，EPR(PD3.1)。晶片內建高壓LDO，支援3.3-24V供電，使用靈活。
UM3506具有2對DP DM引腳，支援BC1.2，QC，FCP，SCP等協定。 Field-proven PD 協議庫，支援永續升級和靈活擴展。
晶片內建高效能32位元RISC-V內核，主頻最高為33MHz，內建8KB SRAM和256KB FLASH，內建16通道12位元ADC用以電壓和電流取樣，支援3.3-24V工作電壓範圍，使用QFN24封裝。
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VIA Labs 威鋒電子
威鋒VL108
威鋒VL108是一款高度整合的單晶片DisplayPort Alt模式和PD 3.1控制器晶片，專為USB-C設備設計，可用於支援具有充電功能的USB-C多功能拓展塢。 VL108內建了USB-C充電UFP，可透過DP Alt模式或USB4 DP隧道方式執行視訊輸出功能，同時在偵測到外部電源後為連接的PD主機提供充電。 VL108提供兩組UFP CC腳對，可選擇用於匯流排供電或自供電應用。它還整合了兩個USB-C DRP DFP，可以連接到USB-C電源適配器以為PD主機充電，也可以連接到USB-C設備以進行資料傳輸。
UFP和兩個DFP均支援最新的PD3.1 EPR規範，可支援48V 5A（240W）的功率輸出。此外，兩個DRP DFP還整合了D+/D-充電ePHY，支援使用D+/D-進行協定握手，然後轉換為PD協定以透過UFP輸出電源。無論是哪個DFP端口，都可以按照先插入先服務的原則為主機充電。
VL108的設備策略管理器能夠協商DFP和UFP之間的電源規則，從而啟用電源充電。它還支援在電池電量耗盡模式下為主機充電以及快速角色切換。此外，VL108也具備USB Billboard設備功能，以滿足「VESA DP Alt模式在USB Type-C」的規格。它還支援智慧型自動待機功能，當連接介面處於空閒狀態時，會自動進入深度省電模式，非常適合智慧型手機配件。
VL108內建了RC振盪器、線性電壓調節器、Vbus電壓和電流偵測器，可透過Vbus電源穩定運作，並監控異常電源行為。此外，它提供多達17個GPIO引腳，用於特定應用。 SPI介面可支援外部SPI快閃記憶體，或與VLI Hub控制器共用SPI快閃記憶體進行韌體升級。韌體更新可以透過USB Billboard或I2C從屬介面進行。 VL108提供兩種封裝型號可供選擇：QFN 60L（7x7x0.85 mm），支援兩個DRP DFP，以及QFN 48L（6x6x0.85 mm），支援一個DRP DFP。
威鋒VL109
VIA Lab的VL109是一款高度整合的3埠USB Power Delivery 3.1控制器，專為支援USB-C多功能塢站並具備充電穿透功能而設計。一般情況下，這三個DRP連接埠被配置為一個充電UFP和兩個DFP。透過充電UFP，VL109可以透過DP Alt模式或USB4 DP隧道實現視訊輸出功能，並在偵測到外部電源後同時為連接的PD主機充電。兩個DRP DFP可以連接到USB-C電源轉接器為PD主機充電，或連接到USB-C設備進行資料傳輸。充電UFP和兩個DFP皆支援最新的USB PD3.1 EPR規範，能夠處理高達48V、5A（240W）的電源。任意一個DFP連接埠都可以在首次插入時優先為主機充電。
VL109的設備策略管理器可以在其DFP和UFP之間協商電源規則，實現充電穿透功能。它支援在電池電量耗盡模式下為主機充電以及快速角色切換。
此外，VL109還包含USB廣告看板設備功能，以符合「VESA DP Alt模式在USB Type-C」的規範。它還支援智慧型自動待機功能，當連接介面處於空閒狀態時，自動進入深度節能模式，非常適合智慧型手機和行動配件的使用。
VL109所有CC引腳均接地到Rd，並提供QFN 60L（7x7x0.85 mm）封裝支援三個DRP端口，以及QFN 48L（6x6x0.85 mm）封裝支援兩個DRP端口。此外，還有VL109S版本，其所有CC引腳浮動到Rd，適用於自供電應用。
Weltrend偉詮釋
偉詮釋WT6678F
偉詮釋WT6678F是一款支援USB PD 3.1 EPR 48V的PD快充協議晶片，整合了USB PD 基頻PHY、Type-C 連接偵測、電流/電壓監測、分流穩壓器、NMOS 負載開關驅動器以及高效能Turbo 8051 架構8-bit MCU，能有效降低外圍體積成本，並降低產品體積成本，並降低產品體積。
WT6678F支援 3.3V 至56V的寬工作電壓，可完全覆蓋USB PD 3.1 的全電壓輸出規格。 ，具備豐富的可程式功能與多重保護機制。其內建10-bit ADC 能即時監控電壓與電流，支援可調恆壓/恆定電流控制、線纜壓降補償與PPS 快充及EPR AVS 模式。此外，此晶片內建分流穩壓器、電源放電電路、NMOS 開關驅動器，並支援OVP、UVP、OCP、OTP 與SCP 等多種保護功能。
WT6678F採用QFN16封裝，適用於電源轉接器、牆充、車充以及多口插座等產品之中。
充電頭網總結
雖然現在PD協定在智慧型手機等智慧型裝置上的功率最大也就在140W左右，距離跑滿240W的功率還有很長的路要走。這是因為目前的製程與技術仍未能達到符合消費者預期的充電器。 48V電壓一般需要使用63V的濾波電容，而20V只需25V的濾波電容。在相同容量下，價格顯著增加，體積也大不少。此外，發熱等問題也普遍存在。
然而，目前已經有電動工具能夠達到240W的功率。這類晶片不僅在工業設備、電動工具等領域有廣泛的需求，隨著工業自動化和時代的發展，48V高壓應用晶片的需求也會隨之增加。
為了滿足市場需求，據不完全統計，本文推薦了目前市面上的多款48V高壓晶片，它們支援PD 3.1 240W應用。這些晶片的推出將促進USB PD標準的進一步發展，為更高功率的設備充電提供了更可靠的解決方案。
