240W快充市场布局快人一步，七大厂商推出11款PD3.1 E-marker芯片
来源:充电头网发布时间:2023-07-043121浏览
询问 AI
前言
根据欧盟的USB-C接口强制性法规要求，手机、平板电脑必须采用统一的USB-C接口。苹果iPhone15系列手机将会首发USB-C接口，与苹果现有的iPad一致，并可以与iPad共享充电器。
iPhone15改用USB-C接口以后，有望将Lightning的传输速率提升到USB-IF最新的USB4规范，从而满足iPhone15视频传输、数据传递、高清音频等应用，而这个速率，就需要线缆内置E-Marker芯片，来标记线缆的数据传输能力，从而使线缆不会成为瓶颈，影响数据的高速传输。
快充规范重大升级
2021年5月份，USB-IF协会正式发布了USB PD3.1快充标准，将最大充电功率提升至240W，同时新增28V、36V、48V三组固定输出电压档位，以及15V-28V、15V-36V、15V-48V三组可调电压档位（简称AVS）。
最新USB PD3.1快充标准是USB PD3.0标准的进阶版本，PD3.1涵盖了PD3.0的内容，可以完全向下兼容；同时在标准的称呼方面，USB PD3.0也逐渐被USB PD3.1 SPR取代，SPR指的是标准功率范围，当PD快充产品的功率在100W以内时，都可以称之为USB PD3.1 SPR。当产品功率大于100W时，就属于USB PD3.1 EPR（扩展功率范围）设备。
对于电源产品而言，为了满足USB PD3.1 EPR的应用需求，快充充电器中几乎所有的元器件都迎来了全新的挑战，尤其是电源芯片、协议芯片、MOS、电容、变压器、连接器等。
线缆方面，在USB PD3.1标准下可以分为20V等级的普通线缆和50V等级的EPR线缆两种规格。不过需要注意的是，USB-IF协会已经于12月底终止了普通100W线缆认证申请，后续的USB-C to USB-C线缆都需要进行240W认证。这不仅对线缆材质提出了更高要求，而且也需要搭配最新标准的E-Marker芯片。
通过ChargerLAB POWER-Z KM002C测试可见，最新的EPR线缆既可以支持50V 5A 250W功率传输，同时也能保持40Gbps的数据传输标准。
新的线缆规范带来了E-Marker芯片的升级，据充电头网了解，目前已有易冲、慧能泰、瀚昕微、英飞凌、英集芯、威锋、沁恒等厂商推出了符合USB PD3.1快充标准的E-Marker芯片。
排名不分先后，按英文首字母排序。
CP易冲
CPS8821
丝印B1aB的是来自易冲半导体的USB PD3.1规格 E-Marker芯片CPS8821B，该芯片可支持USB PD3.1快充，最高240W功率，还兼容USB4雷电4雷电3USB3.2数据传输，目前已经量产出货。
CPS8821系列其支持全功能USB4特性，并完美兼容USB3.2 Gen1/Gen2，USB3.1和USB2.0。支持Discover Identity，Discover SVID，Discover Modes，Enter Modes和Exit Modes命令，支持Manufacturer Info数据包，方便厂商将相关信息存储在线缆中。
电力传输方面支持SFR 20V 5A，100W功率传输及ERP 48V, 5A 240W功率传输。同时满足USB4 Gen3，40Gbps高速传输，向下兼容雷电3，且兼容4K 60Hz的高清视频传输。CPS8821除了支持CC线缆编程外，还可提供基于I²C的编程与调试能力，便于制造商进行开发，可广泛应用于USB-C to USB-C的全功能线缆。
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应用案例：
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CPS8821F/G
CPS8821F/G是易冲新推出的E-Marker芯片，其支持全功能USB4特性，并完美兼容USB3.2 Gen1/Gen2，USB3.1和USB2.0。支持Discover Identity，Discover SVID，Discover Modes，Enter Modes和Exit Modes命令，支持Manufacturer Info数据包，方便厂商将相关信息存储在线缆中。
CPS8821F/G还支持主机认证功能，针对PD3.1高输出电压应用，CPS8821F/G系列增强了ESD和高压pin的耐压能力，使CC与Vconn能提供33V的高压保护，并集成了VBUS与CC/Vconn短接的检测保护。
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Hynetek慧能泰
HUSB332A
HUSB332A是慧能泰推出的一款USB Type-C电子标签芯片 (USB eMarker)，它同时支持 USB Type-C 规范 2.0，USB Power Delivery 规范 3.0, USB4规范和雷电3（Thunderbolt 3）规范，支持USB PD3.1 EPR扩展功率范围。已经通过了USB-IF协会认证，TID号：4324。
HUSB332A内部集成Ra电阻，集成VCONN二极管，可实现零外围设计。自带的烧写存储单元(OTP)可支持多次烧写。HUSB332A也可以支持通过 CC引脚实现Type-C成品头或者成品线缆系统烧写。
HUSB332A的CC，VCONN1和VCONN2引脚支持25V高耐压。HUSB332A提供DFN2×2-6L，DFN2×2-8L，DFN2×3-8L封装。适用于USB PD线缆和USB4被动线缆。
应用案例：
HUSB332B
慧能泰 HUSB332B 业内首颗通过USB PD3.1 eMarker Silicon认证测试的 USB Type-C 电子标签芯片(eMarker)，TID 6773。
其支持PD3.1 EPR 240W功率传输和USB4 Gen3 40Gbps数据传输，适用于搭载240W USB Type-C to USB Type-C 线缆上。
同时 HUSB332B 也支持TBT3，USB3.2，USB3.1，USB2.0。HUSB332B自带加密功能，可应用于设备对线缆的身份识别，其自定义密钥方便各厂商定制。芯片具备2*2mm DFN-6L和 0.87*1.42mm WLCSP-6B两种封装类型，CC，VCONN1和VCONN2引脚支持28V高压保护，支持通过CC线编程。
应用案例：
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Hypower瀚昕微
HP9610
瀚昕微推出的HP9610 E-Marker芯片取得了USB-IF协会认证，TID：8815，XID：0014073，为PD3.1 EPR 240W及USB4.0应用带来高集成的解决方案。
瀚昕微HP9610是一款符合PD3.1规范和Type-C R2.1规范要求的标准的线缆电子标签芯片（USB Type-C E-Marker），完全满足协议要求的被动线缆（Passive Cable）的E-mark标准。支持双口VCONN和Ra，一颗芯片就能满足C to C线缆的需求。为Passive Cable被动线缆提供极其简单的省BOM成本的解决方案。
HP9610支持EPR 50V/5A功率传输和USB4.0，芯片内部集成VCONN二极管。采用了OTP一次烧写的功能，方便客户开发，同时为了防止没有烧录的OTP单元发生二次误烧录的现象，还增加了数据锁定功能。支持SOP’通讯，同时支持CC OTP烧录和I2C烧录。HP9610能够工作在协议要求的2.75V ~ 5.75V电压范围内。
HP9610的VCONN引脚耐压24V，CC引脚耐压30V，采用DFN2*2-6L封装和TSOT23-6L封装，支持单独使用一颗或两端各一颗，芯片工作环境温度范围为-40℃ ~ +85℃。
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Infineon英飞凌
CYPD2103A
英飞凌 CYPD2103A E-Marker芯片内置48MHz主频的Cortex-M0 CPU，内置32KB闪存和4KB的SRAM，支持重复编程。内部集成定时器和计数器，支持I2C，SPI和UART串行接口，内部集成振荡器，无需外置晶振。
英飞凌EZ-PD CCG2内部集成Type-C基带物理层，内部集成UFP和EMCA终端电阻，支持2.7-5.5V工作电压。CC和VCONN引脚支持IEC61000-4-2的 4C级标准的±8kV接触放电和15kV空气放电，支持-40到85℃的工业级工作温度范围。
EZ-PD CCG2采用了赛普拉斯专用的M0S8技术，提供1.63*2.03mm WLCSP封装，2.5*3.5*0.6mm DFN封装，4*4*0.55mm QFN封装，三种封装满足不同应用环境。
应用案例：
1、拆解报告：LUXSHARE-ICT立讯精密240W USB4快充线
INJOINIC英集芯
IP2133
英集芯IP2133是一颗高集成的 USB Type-C 数据线 E-Marker 芯片，支持USB Type-C2.1和PD3.1协议标准，支持USB PD3.1 EPR扩展功率应用，支持SOP'通讯。同时内部集成硬件的BMC协议以及物理层协议，支持获取制造商信息指令，支持EPR模式。
IP2133内部还集成了VCONN二极管，内部集成Ra电阻，并支持自动移除，BOM极简，应用电路非常简单。IP2133内置存储器支持烧写保护，定制参数写入后可锁定，防止数据被读出或更改。
IP2133支持8KV静电保护，VCONN和CC引脚支持28V耐压。采用DFN2*2-6L封装，节省空间占用。IP2133具有两种型号可选，分别为不支持EPR模式的IP2133和支持EPR模式的IP2133_EPR，满足不同线缆使用需求。
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IP2133H/TH
IP2133H/TH是IP2133系列的旗舰E-Marker芯片，并且是首款通过PD3.1 V1.7标准认证的产品。芯片提供DFN2*2-6/8L两种封装形式。
英集芯 IP2133H 采用DFN2*2-6L封装。
英集芯 IP2133TH 采用DFN2*2-8L封装，增添了SCL和SDA引脚。
这是一款支持USB Type-C 2.2标准以及PD3.1规范的USB Type-C线缆电子标签芯片，芯片内部集成硬件的双向标记编解码（BMC）协议，集成物理层协议（PHY），支持获取制造商信息指令，支持读取状态指令，通过内部集成的温度传感器，读取线缆温度。
IP2133H 支持EPR 240W功率传输，支持SOP'和SOP''指令，让主动线缆实现国产化，还支持USB4 80G，雷电4和雷电3线缆应用。芯片内部集成VCONN二极管和Ra电阻，外围元件极简。芯片支持四次烧写，并具备个性化的烧写保护功能，为USB-C线缆提供完整的解决方案。
英集芯 IP2133H 还提供WLCSP-6B封装，满足不同数据线的使用需求，支持USB-C被动线缆和主动线缆应用，支持EPR 240W线缆，支持雷电3和雷电4线缆应用。
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VIA威锋
VL152
PCB正面的E-Marker芯片特写，来自威锋电子，型号VL152，芯片符合PD3.0标准，TID：1030051，XID：0000900
VL152支持通过CC线对芯片进行编程，支持通过SMBus进行编程和调试，并兼容第三方编程工具。芯片内部集成Vconn二极管和Ra电阻，芯片采用DFN2*3-8或WLCSP-6封装，
应用案例：
VL153
VL153 是威锋电子推出的一款全新 E-Marker 芯片，与上一代VL152采用相同的Pin to Pin设计，方便客户以最小的成本实现产品升级。VL153 提供 DFN-8 和 WLCSP 封装，适合多种应用场合，芯片支持多种编程方式和写保护，完整的过压和静电保护，以及无外围元件，可简化设计，降低成本，助力USB-C加速普及。
VL153 E-Marker芯片可用于USB-C和雷电3被动线，符合USB PD 3.0和USB4规范，支持通过CC线使用非结构化的供应商自定义信息编程，并且支持SMBus编程和调试。
VL153无需外围元件，内部集成所有元件，CC，Vconn引脚耐压22V，支持短路到Vbus保护。同时支持两次写入信息，支持写保护，并且具有长寿命和数据保存期优势。VL153可用于全功能的USB-C线缆和被动式雷电线缆。符合RoHS和HF指令。
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应用案例：
WCH沁恒
CH252
CH252是沁恒推出的一款USB Type-C线缆电子标签芯片，支持USB Type-C 2.1标准及USB PD 3.1标准，可用于各类Type-C线缆相关应用。CH252芯片取得了USB-IF协会认证，TID：9134。
CH252芯片内部集成VCONN二极管、Ra电阻和高压LDO，可以单芯片工作，无需外围器件。CH252出厂时内部烧录有默认配置，并支持成品线缆通过Type-C接口进行配置数据的更新烧写。
每一片CH252除默认配置外，还支持至多5次配置数据的更新烧写，并具有数据锁定功能。CH252的出厂默认配置数据有多种可选。
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应用案例：
充电头网总结
USB-C接口以其正反插，高传输速率和高传输功率的优势，获得了十分广泛的应用，并且有望取代传统的桶形DC接口，成为首个大一统的通用接口。通过使用这个接口，终端厂商能够借助USB-C的生态，减少充电器的生产，从而减小产品包装体积，更好的保护环境。
随着USB-C标准升级，大功率，高速数据传输将会在更多的设备上普及，对应线缆需要使用更多的E-Marker芯片。充电头网归纳了7家芯片原厂推出的支持PD3.1的E-Marker芯片，可以满足240W功率传输以及40Gbps高速数据传输线缆的需求。
这些芯片原厂推出的E-Marker芯片各具特点，引脚高耐压保护的加持，能够提升线缆的可靠性，芯片内置的温度检测功能，可以根据温度进行过热保护，避免在使用时产生高温危险。为线缆增加卖点，使用更加安全。
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