极简风格！专为多口氮化镓而生，慧能泰2C1A降压快充输出方案解析

前言

如今，随着消费者电子设备的不断增多，家里往往同时需要为手机、平板、笔记本电脑以及各类智能穿戴设备进行供电。

消费者对多口快充的需求日益增长，多口快充已经成为了目前市场的主流方案。

然而，市面上的多口快充方案在设计上往往面临诸多挑战：芯片通讯复杂导致调试困难、多口同时工作时常常回落至5V导致快充中断，以及外围元件繁多导致难以实现极致小型化。

为了解决这些痛点，并帮助各大厂商快速开发高集成度、小体积的多口快充产品，慧能泰推出了一款基于HUSB380B+HUSB382D的65W 2C1A降压快充输出方案。

该方案能够直接集成到各类多口快充适配器、桌充等设备中，直接参与产品成本设计。

下面就为大家带来这款小板的详细方案解析，看看其具体的方案设计。

特性解读

我们先来看慧能泰这套HUSB380B+HUSB382D 65W 2C1A参考设计方案的核心优势。据了解，该方案采用单Buck架构，解决了如下三个痛点：

1、通讯简化，单线直连：芯片间通过FC引脚单线直连，免去了复杂的外部检测电路和通讯时序管理，大幅降低了软件调试难度与开发周期。

2、智能降功率，多口同享快充：告别多口同时插入时设备全部降至5V的痛点。系统能自动根据端口数量智能分配功率（如下图所示），在笔记本、手机两端设备同时充电的场景下，依然支持快充状态。还有额外的温度检测功能，智能调控输出功率以保障安全。

3、高度集成，外围精简：两颗协议芯片均内置了VBUS开关、电流采样电阻及环路配置组件，实现USB PD协议部分“零外围”。搭配双口共地设计，进一步简化了PCB布局，有效降低BOM数量与成本，非常利于产品的小型化设计。

方案外观

这款由慧能泰推出的2C1A降压快充协议输出方案采用绿色PCB，整体设计紧凑，外围精简。

该方案的正面焊接了两个USB-C母座、一个USB-A母座、两颗固态电容以及一颗合金电感。母座和电容交错布局，最大化利用了空间。

方案背面布置了三颗核心芯片，分别是左下的降压转换器以及上方两颗协议芯片，其中协议芯片周边仅一颗去耦电容，整体设计紧凑，外围非常精简。

将这块输出小板与一元硬币放在一起对比，可以看到它的整体面积非常小巧，大约只比硬币大一圈，非常适合放在高功率密度的小体积氮化镓快充应用。

方案尺寸

使用游标卡尺测量该方案的长度，约为32.64mm。

测量其宽度，约为21.45mm。

测量其的整体高度，约为19.00mm。

将小板放在电子秤上进行称重，其重量仅为6.8g。

将方案小板放于成年男性掌心，大小如图所示。

上电实测

如开篇描述所示，该产品解决了传统方案多口输出直接降到5V，失去快充的痛点。

（右下角为POWER-Z KM003C页面放大图）

实测该方案在USB-C1接口诱骗12V 3A档位时，USB-C2接口可触发9V高压档位，可实现9V 2.22A输出。

（右下角为POWER-Z KM003C页面放大图）

进一步读取USB-C2的PDO信息，可见此时USB-C接口具备5V 3A、9V 2.22A、12V 1.67A三组固定电压档位以及一组5-11V 2A的PPS电压档位。

最后实测NTC智能降功率功能。在出现过热情况下，产品实际充电功率将下降至设定值，以保障整机安全。

（右下角为POWER-Z KM003C页面放大图）

在触发产品NTC过热智能降功率后，产品功率分配有所变化，USB-C1口在诱骗9V3A档位下，USB-C2口可实现5V3A档位输出。

方案解析

该方案内置的HP2010芯片是由慧能泰半导体推出的一款30V、5A同步降压芯片，采用eSOP-8L封装。该芯片支持4V~30V的宽输入电压范围 ，内部集成了两颗25mΩ的功率MOS。

HP2010采用了恒定导通时间控制模式，从而获得快速的环路响应。该芯片支持250kHz 的固定开关频率，使得在实际应用设计中可以采用体积较小的电感。

在系统效率与可靠性方面，HP2010在宽负载范围内均能保持高功率转换效率，并能在轻载状态下切换至PFM模式以降低损耗。

为了产品安全，该芯片集成了保护机制，非常适合应用于充电器、网络系统以及分布式电源系统等场景。

其中一款协议芯片HUSB380B，是一款由慧能泰半导体推出的高性能、高集成度的协议芯片，采用ESSOP-10L封装。

相关阅读：外围少、体积小！慧能泰推出iPhone 17 40W快充极简方案HUSB380B

该芯片内部集成了VBUS管和电流检测电阻，从而有效精简外围元件，非常适合应用于PD快充和车充，最高可支持65W的快充输出。

该芯片支持USB PD 3.2协议，并提供5个固定PDO和2个可配置电压与电流的可编程PDO。

HUSB380B支持包括BC 1.2、DCP、Apple 5V/2.4A、QC 2.0/3.0/QC3.0+、AFC、FCP、SCP 以及 PE 1.1+/2.0 、UFCS 。

该芯片还内置了一整套完善的保护机制，涵盖过压保护 、欠压保护、欠压锁定、过流保护、快速过流保护和热关断等 。

另外一颗协议芯片HUSB382D是一款由慧能泰推出的高性能、高集成度的USB Type-C和USB Type-A双口协议芯片，采用DFN3X3-12L封装。

该芯片内部集成了VBUS管和电流检测电阻，有效降低了占板空间并降低BOM成本，非常适合应用于PD快充和车充，最高可支持45W的快充输出。

HUSB382D是一款支持USB PD3.1的协议芯片，同样提供5个固定PDO和2个可编程PDO。该芯片还广泛兼容包括BC1.2、DCP、Apple 5V 2.4A、QC2.0/3.0/QC3+、AFC、FCP、SCP以及PE1.1+/2.0在内的多种主流快充协议。

该芯片同样内置了一整套完善的保护机制，集成了过压保护、欠压保护、欠压锁定、过流保护、快速过流保护以及过热保护。

一颗输出滤波电容，规格为220μF 25V，来自万京源。

第二颗滤波电容规格同样为220μF 25V，同样来自万京源。

正面还设有一颗合金电感。

充电头网总结

慧能泰推出的这款2C1A降压快充协议输出DEMO板，展示了其在快充领域的深厚技术积累与高集成度芯片的优势。

该方案的得益于HUSB380B和HUSB382D这两款芯片均内置了VBUS开关管与电流检测电阻，小板的外围元件得到了大幅精简，不仅有效节省了PCBA的占板空间，还显著降低了整体的BOM成本。

在实际应用与兼容性方面，这款DEMO板展现出了极强的通用性。其支持丰富的快充协议，兼容PD 3.2/PD 3.1、BC1.2、Apple 5V/2.4A、QC2.0/3.0/QC3.0+等多种主流快充协议，满足市面上多种快充产品的需求。

结合其内置的包含过压、欠压、过流及过热等一整套完善的保护机制，该方案能直接应用于各类多口氮化镓快充、桌充等产品中，能够缩减新品的评估与调试周期，助力厂商在快充市场上抢占先机。