Based on SW6208 fast charging mobile power supply (verified)

基于智融SW6208快充移动电源方案
此方案于2022/10/25完成验证
 
 
芯片简介
SW6208 是一款高集成度的多协议双向快充移动电源专用多合一芯片，支持 A+A+B+C+L 口任意 口 快 充 。 其 集 成 了 5A 高 效 率 开 关 充 电 ， 22.5W 高 效 同 步 升 压 输 出 ，PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP 等多种快充协议，电量计量，数码管/LED 灯显示以及相应的控制管理逻辑。外围只需少量的器件，即可组成完整的高性能双向快充移动电源解决方案。
 
协议介绍
输入快充协议
输出快充协议
PD3.0/PD2.0    输入支持 5V/9V/12V 电压。
PPS/PD3.0/PD2.0                 PPS 输出支持 5~5.9V@3A、5~11V@2A。PD3.0/PD2.0 输出支持 5V@3A、9V@2A、12V@1.5A。
AFC        输入支持 5V/9V 电压
QC4+/QC4/QC3.0/QC2.0     支持 Class A。QC2.0 支持 5V/9V/12V输出电压。QC3.0 支持 5V~12V
FCP        输入支持 5V/9V 电压
AFC      支持 5V/9V/12V 输出电压。
SCP       支持 5.5V/3A输入
FCP       支持 5V/9V/12V 输出电压。
PE1.1     支持 5V/9V 电压输入
SCP       支持 5V@4.5A输出
 
SFCP     支持 5V/9V/12V输出电压
 
PE2.0     支持 5V~12V 输出电压，500mV/Step
 
PE1.0     支持5V/7V/9V/12V 输出电压。
 
 
 
充放电
电流高达 5A，效率高达 96%  支持 JEITA 规范。支持温度环控制。
SW6208 集成了最高效率高达 96%的开关充电模块，其支持 4.2V/4.35V/4.4V/4.5V 等多种电池类型，开关频率400KHz，可以使用小体积的 2.2uH 电感。
充电流程分为如下三个过程：涓流模式、恒流模式、恒压模式。
 
电池类型设置
电池类型可通过 FLED/BSET Pin 设置。对 VCC 上拉 10KΩ电阻时，设置 4.2V 电池；对 VCC 上拉15KΩ电阻时，设置 4.35V 电池；对 VCC 上拉 5.6KΩ电阻时，设置 4.4V 电池；对 VCC 上拉 3KΩ电阻时，设置 4.5V 电池。
上拉电阻
电池类型
10K
4.2V
15K
4.35V
5.6K
4.4V
3K
4.5V
 
模式设置
SW6208 支持无线充、小电流及照明驱动模式。在 I2C 模式下，三种模式通过寄存器设置。在数码管或 LED 显示模式下，三种模式通过：
无线充模式通过 LED1/SCK Pin 设置，对地接 100K 电阻时，设置为无线充模式；否则为非无线充模式。
小电流模式通过 LED2/SDA Pin设置，对地接 100K 电阻时，设置为小电流模式；否则为非小电流模式。
照明驱动模式通过 LED3/IRQ Pin 设置，对地接 100K 电阻时，设置为照明驱动模式；否则为 Lightning口的 PD 快充输入模式。
 
NTC 温度保护
充电模块支持 NTC 保护及 JEITA 规范，NTC 温度保护模块会一直监测电池温度，典型情况下，使其在 0~50℃的正常温度范围内充电，当处于温度异常时，减小充电电流、降低充电目标电压或者关闭充电。典型的应用使用 103AT NTC 电阻。NTC 保护模块会一直监测电池温度，使其在-20~60℃的正常温度范围内放电。
 
升压模式
SW6208 集成了 22.5W 的升压模块，开关频率 400KHz，最高效率可达 95%。非 SCP 快充下，当输出电压低于 6V 时，最大负载能力限制为 3A；当输出电压高于 6V 时，最大输出功率限制为 18W，输出电压升高，负载能力降低；当输出电压达到 9V 时，负载能力 2A；当输出电压达到 12V 时，负载能力 1.5A。SCP 快充下，最大输出功率可达 22.5W。
 
电量计量
SW6208 集成高精度电量计量系统，内置库仑计，可精确获取电池电量。电量计支持电池容量自学习功能，一次完整的充电过程即可学习当前电池容量。
电池初始容量可通过 LED5/CSET Pin 的对地电阻设置。初始容量 Cset 与电阻 Rcset 的关系为：Rset=( Cset +2000 )*5/3其中 Cset 单位为 mAh，Rset 单位为Ω。电量计的恒流充电时间参数可通过 KEY/GSET 到 VCC 的上拉电阻设置。
 
以下为常用电池容量设置，如需其他容量设置请根据  Rset=( Cset +2000 )*5/3  该公式计算
Rcset（Ω）
电池容量（mAh）
11666.666992Ω     ≈11.6K
5000mAh
20000Ω                   =20K 
10000mAh
28333.333984Ω     ≈28.3K
15000mAh
36666.667969Ω     ≈36.6K
20000mAh
 
电量显示
SW6208 支持数码管显示及LED灯显示。本方案为了降低成本，故使用LED灯显示。
LED 灯显示支持 3~5 个灯，可自动识别 LED 灯的个数。
本方案采用5灯显示。5 灯状态下其连接方式如下：
Capacity
LED1
LED2
LED3  
LED4
LED5
80~100%
On
 On
 On
 On 
 On
60~80%
 On
 On
 On
On
Off
40~60%
 On
 On
 On
Off
Off
20~40%
 On
 On
Off
Off
Off
5~20%
 On
Off
Off
Off
Off
1~5%
Flicker
Off
Off
Off
Off
0%
Off
Off
Off
Off
Off
 
5 灯充电状态下 LED 指示表:
Capacity
LED1
LED2
LED3  
LED4
LED5
100%
On
On
On
On
On
80~99%
On
On
On
On
Flicker
60~80%
On
On
On
Flicker
Off
40~60%
On
On
Flicker
Off
Off
20~40%
On
Flicker
Off
Off
Off
0~20%
Flicker
Off
Off
Off
Off
 
照明驱动
（注意：本方案并没有LED照明）
SW6208 内部集成照明 LED 驱动，通过长按按键打开和关闭。照明驱动与 Lightning 口的 CCL 复用，通过LED3/IRQ Pin 设置。
 
快充指示灯
SW6208 内部集成快充指示灯驱动 FLED/BSET Pin，在快充输入或输出时，FLED/BSET 拉低，打开快充指示灯。
 
按键
SW6208 支持机械按键，内部弱拉高，支持短按、长按及双击。短按动作时，打开 Type-A1 口以及轻载的 Type-C 输出口对外放电及电量显示。长按动作时，打开或关闭照明驱动；在小电流模式时，进入或退出小电流模式。双击动作时，关闭 Type-A1/Type-A2 口及 Type-C 输出口、电量显示；如果有外部电源存在，则只关闭输出口。
 
锂电池保护
基于DW01单节锂电池保护方案。
说明：
DW01 内置有高精度电压检测电路和延迟电路，通过检测电池的电压、电流，实现对电池的过
充电、过放电、过电流等保护。适用于单节锂离子/锂聚合物可充电电池的保护电路。
 

功能特点：
高精度电压检测功能：
过充电检测电压 4.280V
过充电恢复电压 4.080V
过放电检测电压 2.400V
过放电恢复电压 3.000V
 
 放电过电流检测功能：
过电流检测电压 0.150V
短路检测电压 1.000V
充电过流检测电压 -0.150V
 

 
 
应用电路：
 
外壳尺寸
长宽高：100*71*26MM
 
PCB尺寸
 
长宽：68*25MM
 
 
 
快充协议测试
 
TYPE-A口快充协议测试：
TYPE-C口快充协议测试：
TYPE-A口输出测试：
本人使用小米10测试（非 SCP 快充下，当输出电压低于 6V 时，最大负载能力限制为 3A；当输出电压高于 6V 时，最大输出功率限制为 18W）
由于没有C口的电流检测表，故没能给TYPE-C口进行放电测试，但放电一切正常，充电速度挺快，手机也能显示快充。
 
充电测试
 
用SW3518S充电模块给该移动电源充电，功率稳定在18W（SCP协议）