前言
充电头网拿到了芯海科技基于CPW6410芯片的参考设计，这款芯片内部集成了MCU，双向同步升降压转换，锂电池充电管理和协议功能，集成度非常高，搭配相应的同步升降压开关管和VBUS开关管，即可组成完整的大功率USB-C接口移动电源的解决方案，并且支持多种主流的快充协议，最大输入输出功率均为100W。
CPW6410还内置完善全面的保护功能，包括输入输出的过压、欠压、过流保护，输出短路保护，针对电池应用还设置了充电超时保护和充放电温度保护，确保电池安全应用。芯片还支持两个独立的USB-C接口和一个USB-A接口，单独使用时均支持快充。下面就带来芯海科技CPW6410参考设计的解析，一起来看看电路设计。
芯海科技CPW6410参考设计外观
PCBA模块正面一览，左侧为芯片IO引出排针，用于测试。在上方设有USB-A和两个USB-C母座，下方设有VBUS开关管，滤波电容。中间位置设有芯海科技CPW6410 SOC芯片，右侧设有同步升降压MOS管和磁环电感，底部设有电池插座。
PCBA模块背面焊接两颗二极管和贴片电容。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为97.3mm。
PCBA模块宽度约为94.5mm。
PCBA模块厚度约为12.4mm。
测得PCBA模块重量约为57g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持UFCS、FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C1口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A五组固定电压档位，以及5-11V3A、5-20V3A两组PPS电压档位。
UFCS协议具备5-5.5V3A、5.5-11V3A、11-20V3A三个档位，最大输出功率为60W。
测得USB-C2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C2口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位，以及5-11V5A、5-20V5A两组PPS电压档位。
测得USB-A口支持UFCS、QC3.0、FCP、SCP、AFC、DCP、Apple 2.4A充电协议。
UFCS协议具备5-5.5V3A、5.5-11V3A、11-20V3A三个档位，最大输出功率为60W。
芯海科技CPW6410参考设计解析
这款参考设计的核心是芯海科技推出的CPW6410，是一款集成PD3.1及UFCS等多种快充协议、高性能MCU、同步双向升降压管理、锂电池充电管理的电源管理SOC，是专为USB Type-C PD快充电源应用提供的整体解决方案。
CPW6410内部集成一个同步升降压控制器，支持2~6串锂电池充电，具有高效率和快速的瞬态响应。同时内部还集成了两组独立的Type-C接口 ，可轻松一颗芯片实现双 Type-C 口解决方案，同时还可扩展支持 USB A口，单独使用都可以支持快充。
芯片内部集成24MHz主频MCU，配有64KB FLASH和2KB SRAM，芯片内部集成USB接口负载检测，集成路径PMOS驱动，芯片具备24个可用GPIO引脚，支持36V输入电压和输出电压，支持锂电充电管理，并具备完善的保护功能，采用QFN56封装。
参考设计设有LED指示灯，用于指示工作状态。
同步升降压开关管来自Ruichips锐骏半导体，型号RUH3051M，NMOS，耐压30V，导阻4.2mΩ，采用PDFN5060封装，为电池端上管。
电池端下管同样采用锐骏半导体RUH3051M。
输出端上管采用同一型号。
四颗开关管均为同一型号。
磁环电感采用双线并绕。
10mΩ取样电阻用于检测电池端电流。
另一颗10mΩ取样电阻用于检测输出端电流。
100μF35V电解电容用于电池端滤波。
330μF50V电解电容用于输出端滤波。
丝印7533-1的稳压芯片特写。
用于USB-C接口的VBUS开关管丝印140P03。
USB-C接口数据引脚设有TVS进行静电保护。
另一个USB-C口的VBUS开关管型号相同。
用于USB-A接口的VBUS开关管型号相同。
充电头网总结
芯海科技CPW6410移动电源参考设计具备两个USB-C接口和一个USB-A接口，支持100W充放电，并且支持功率盲插。这款参考设计支持PD3.0、PPS、UFCS、QC4+、华为SCP和三星AFC快充，满足主流手机快充使用。
CPW6410芯片内部集成MCU，双向同步升降压控制器，能够实现单芯片的快充移动电源设计。并支持通过USB-C接口升级固件，更新快充协议，兼容新一代产品。CPW6410不仅可用于移动电源，还可以在户外电源、无人机、电动工具等场合应用，带来简洁高效的充放电解决方案。