前言

多口快充因能滿足一充多機的效率需求，已是目前充電市場的主流需求，而數顯功能對充電功率、狀態的直觀呈現，更是能精準擊中用戶對充電過程 “可視化、可控化”的訴求。

廣芯微近期最新推出了一款多口數顯快充方案，該方案基于UM5158+UM32G421開發的PD3.1 3C口+A口桌面充軟硬件開發平臺，主控UM32G421采用M4內核，具備強大的運算性能和豐富的外設接口，能夠滿足消費類、工業類等多個領域應用需求。

該方案支持3個C口盲插，支持彩屏顯示，單C口最高可支持140W放電，多口同時輸出支持140W+140W+140W+60W，最大功率高達480W。該方案以其卓越的性能和獨特的UI設計，不僅在性能上滿足了市場對于大功率適配器、桌面充的應用需求，更提供了集成式軟硬件開發平臺，為廠商推出大功率彩屏桌面充、充電器品類提供了快速量產方案。下面充電頭網就帶來廣芯微這款多口數顯快充方案的解析，進行功能展示和用料介紹。

廣芯微PD3.1 3C1A 480W多口數顯快充方案外觀

廣芯微PD3.1 3C1A 480W多口數顯快充方案為單塊PCB設計，并設有TFT數顯屏幕，兩者之間疊層設計，通過排針連接，具備3C1A四個快充輸出接口。

底面散熱金屬板用一整塊不銹鋼金屬構成。

方案PCBA板與底面金屬板之間設有導熱硅膠墊來將器件的熱量傳遞到底面散熱金屬板上。

用于操作TFT數顯屏的按鍵特寫。

實測該方案PCBA模塊長度為150.30mm。

寬度為50.12mm。

厚度為24.89mm。

實測重量為187.7g。

為這款數顯快充方案通電，屏幕顯示“真快充，看得見”以及廣芯微電子的logo。

TFT數顯屏幕支持獨立顯示各個接口的快充協議、輸出電壓、電流以及功率，也可以共同顯示出來。

給樣品進行通電，使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得該方案USB-C1接口支持UFCS 63W、PD3.1、FCP、SCP、AFC、QC3+、Apple2.4A、DCP等快充協議。

PDO報文方面，具備 5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A五組固定電壓檔位，和5-11V/3A和5-21V/5A 兩組PPS電壓檔位，補充電壓檔位 28V5A，以及一組15-28V 140W AVS電壓檔位。

讀取UFCS快充協議電壓檔位，支持3.4-5.5V3A、5.5-11V3A、11-21V3A三組UFCS快充檔位。

其余兩個USB-C接口數據相同，不再重復贅述。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得該方案USB-A接口支持UFCS 60W、FCP、SCP、AFC、QC3+、DCP等快充協議。

讀取UFCS快充協議電壓檔位，支持5-20V3A一組UFCS快充檔位。

廣芯微PD3.1 3C1A 480W多口數顯快充方案解析

廣芯微PD3.1 3C1A 480W多口數顯快充方案正面一覽，TFT數顯彩屏通過排針連接到方案上。

將TFT數顯彩屏拆開，可以清晰看到方案的正面，正面焊接有MCU、協議芯片、同步降壓DC/DC控制器、降壓電感、輸入/輸出濾波電容等元器件。此外也能看出該方案的排布相當規整，4 路快充通道對稱布局，分別對應3C1A四個接口。

將方案PCBA板和散熱金屬板拆開，PCBA板開孔，兩者之間通過5顆螺絲固定，散熱板表面粘貼5塊藍色導熱硅膠墊，通過觀察分布可以知道，這些藍色導熱硅膠墊用于將方案的同步降壓開關管以及VBUS開關管的熱量導入到散熱金屬板上。

方案PCBA板背面特寫，背面焊接同步降壓轉換器、四路同步降壓開關管，TVS瞬態抑制二極管、VBUS開關管，合金電感等元器件。

驅動TFT數顯屏幕的MCU來自廣芯微，型號UM32G421，這是一款基于ARM Cortex-M4內核的高性能低功耗32位MCU，系統最高主頻達168MHz，運算性能可達250DMIPS及配備64KB SRAM，并支持睡眠、停機、待機等多種低功耗模式。

該芯片外設配置包含2個12位最高5.25Msps的ADC、1個12 位1Msps的 DAC、3個運算放大器及3個模擬比較器；通信接口涵蓋USB FS Device、CAN FD、4 個 UART、2 個 USART、2 個 LPUART、3 個 I2C、3 個 SPI 及 1 個 I2S；另有17個定時器、硬件 AES 加解密引擎、CORDIC 加速器等，適用于電機控制、智能門鎖、物聯網設備等多種場景，支持多種封裝適用不同場景，在該方案中這款芯片采用QFN40封裝。

廣芯微UM32G421詳細資料。

用于管理USB-C1和USB-C2口的協議芯片為UM5158，來自廣芯微，該芯片支持USB PD 3.1 EPR 標準，支持QC、UFCS、華為 FCP/SCP、聯發科MediaTek及蘋果 USB DCP 等多品牌快充協議。該芯片集成多端口控制、恒壓恒流調節功能，配備 5 路多功能 GPIO與 10 位 ADC，支持輸出 / 輸入過壓、過流、欠壓、過溫及 D+/D -、CC 過壓等全方位保護，還具備線纜電壓補償能力，采用TQFN - 32L封裝。

廣芯微UM5158詳細資料。

用于管理USB-C3口以及USB-A接口的協議芯片同樣為廣芯微UM5158。

管理USB-C1的同步降壓DC/DC控制器來自廣芯微，型號為UM5120，該芯片輸入電壓范圍為 4.5V 至 36V，輸出電壓可在 3V 至 28V 間調節，輸出電流為 5A，開關頻率 130kHz，支持恒壓/ 恒流模式控制，采用TDFN-12L封裝。

其余USB-C2、USB-C3、USB-A接口的同步降壓DC/DC控制器同樣為UM5120，不再重復贅述。

廣芯微UM5120詳細資料。

降壓電感特寫，其余三路降壓電感規格相同。

輸入濾波電容特寫，規格為100μF50V，其余三路元器件規格相同。

輸出濾波固態電容特寫，規格為330μF35V，其余三路元器件規格相同。

兩顆同步降壓開關管，來自廣芯微，絲印UM7242。其余三路，每路各兩顆同步降壓開關管型號絲印均相同，故不再重復贅述。

TVS瞬態抑制二極管特寫，絲印CK。

同步降壓轉換器來自杰華特，絲印JWBH，實際型號為JW5026，是一顆耐壓40V的同步降壓轉換器，輸出電流為1A，開關頻率固定1.1MHz，具備輸入欠壓閉鎖，內部集成軟啟動，支持電流失控保護，具備短路保護和過熱保護，采用SOT23-6封裝。

杰華特 JW5026 資料信息。

搭配JW5026使用的4.7μH合金電感。

兩顆PMOS管特寫，用于預留的輸出合路功能，絲印G130P04A，實際型號為JMTG130P04A，耐壓 -40V，導通電阻為8.3mΩ，采用PDFN5x6-8L封裝，來自JJW捷捷微電。

充電頭網總結

廣芯微推出的這款多口數顯快充方案為PCBA模塊形式，具備3C1A四個輸出接口，方案設有TFT數顯屏幕，能夠顯示各輸出接口的快充協議、電壓、電流以及功率等參數，便于了解設備供電狀態。該方案三個USB-C接口均支持PD3.1 140W輸出功率，USB-A接口支持UFCS 60W輸出，總功率輸出可達480W。同時為了緩解高功率輸出帶來的發熱降頻問題，廣芯微還為這款方案配備了散熱金屬板，可有效降低熱量積聚，避免因過熱導致的降頻和功率衰減。

充電頭網通過解析發現，該方案TFT數顯屏幕采用廣芯微UM32G421 MCU進行驅動，實現各個輸出接口的各類參數顯示，采用兩顆廣芯微UM5158進行協議適配，四路快充通道獨立輸出，互不影響，每一路快充通道均配有輸入輸出濾波電容、降壓電感、同步降壓DC/DC控制器UM5120以及同步降壓開關管UM7242，功能非常強勁，可為廠商推出大功率彩屏桌面充、充電器品類提供快速量產方案。