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至为芯 IP2710USB Type-C 输入口 PD 取电协议方案拆解

我先联网检索至为芯 IP2710 的 PD 取电协议方案资料。

我精读 IP2710 数据手册原文和论坛方案介绍,确认引脚、协议与应用细节。

IP2710 是英集芯(INJOINIC)面向 USB Type-C 输入端口推出的 PD 快充协议 IC,至为芯作为电源方案与授权代理渠道把它纳入自己的 Type-C 取电方案库。这颗芯片在端口角色上固定为 Sink(设备端 / 受电端),本身不做升降压功率变换,只负责 Type-C 插拔检测、PD2.0/PD3.0 握手通信和电压档位请求:片内集成硬件 BMC 编码、物理层协议、CRC 校验和 PD 状态机,自动解析充电器(Source)上报的电压能力,再按预设上限请求对应电压,最后由 VBUSG 引脚驱动外扩 NMOS 打开功率路径。对移动电源自充、无线充底座、VR 设备、无人机、便携显示等需要从 Type-C PD 适配器取电的产品来说,IP2710 把原本要 MCU 跑协议栈、加分立 CC 检测的工作硬化到芯片里,主控无需介入 PD 通信,后级系统只看到协商好的稳定电压。

一、方案定位:只做 Sink 端 PD 取电

1. 芯片角色

  • 端口模式:Sink(Device,受电端),用于产品自身的 Type-C 输入口,而不是适配器 / 充电器的输出口协议。
  • 职责边界:完成插拔识别、CC 配置、PD 握手、能力表解析、电压请求和功率路径开关控制;不承担电压转换、电池充电管理等功率级工作。
  • 配套关系:协议芯片输出栅极信号给外扩 NMOS,真正的功率通断和导通损耗由外部功率管承担,协议 IC 与功率级解耦。

2. 解决的老问题

传统方案用 MCU 软件解码 BMC 时序、解析能力表、处理插拔抖动和重协商,协议栈会占用主控资源,任何字节出错都可能退回 5V。IP2710 把 PD 协议硬化在片内,主控零代码介入;电压请求还带能力裁剪:源端能力低于自身上限时取源端最大值,高于上限时取不超过自身上限的档位,不会发出超限请求。

二、核心功能与协议支持

  • 支持 USB Type-C / PD2.0 / PD3.0 输入口快充协议。
  • 自动检测 Type-C 设备插入与拔出。
  • 集成硬件双向 BMC(Marker Coding)、物理层协议、硬件 CRC、PD 状态机。
  • 集成 PD2.0/PD3.0 UFP(受电方)协议,支持 PD Hard Reset。
  • 支持外扩 NMOS 功率管开关控制,CC 连接建立后开管,CC 断开后关管。
  • 支持 VBUS 软启动,抑制上电浪涌。
  • SEL 引脚在上电前配置请求电压上限,运行中不可切换。

三、主要电气参数

参数项数值 / 说明
封装SSOP10
工作电压范围(VIN)3 V ~ 25 V
结温范围(TJ)-40 ℃ ~ 150 ℃
工作环境温度(TA)-40 ℃ ~ 85 ℃
VIN / CC1 / CC2 耐压30 V
其他 IO 耐压10 V
HBM ESD2 kV
静态电流(CC 浮空)典型约 120 µA
CC 连接后电流约 1 mA
启动时间典型 37 µs(20 ~ 50 µs)
VBUS 软启动时间典型 4 ms(3.5 ~ 4.5 ms)
输入 UVLO 阈值典型 2.5 ~ 2.9 V(下降沿)

四、引脚说明(SSOP10)

引脚号引脚名功能说明
1、2TST1 / TST2保留引脚,悬空
3VBUS接外扩 NMOS 的 Source 端
4VBUSG接外扩 NMOS 栅极,控制功率路径通断
5VIN电源输入引脚,对地加 1µF 电容,接外扩 NMOS Drain
6NC保留引脚,悬空
7GND接地
8SEL配置 PD 请求最大电压档位(上电前设定)
9CC2接 USB Type-C 的 CC2
10CC1接 USB Type-C 的 CC1

五、SEL 电压档位配置

SEL 电平必须在 IP2710 上电前确定,上电后不支持切换;高电平可通过 100k 电阻接 VIN 实现。

SEL 状态IP2710 标准版最大请求电压IP2710_MAX12 定制版最大请求电压
高电平(VSELH)20 V12 V
浮空(Float)15 V9 V
接 GND5 V(关闭快充协议)5 V

请求逻辑:源端支持的最高电压低于芯片上限时,请求源端最大值;源端能力高于芯片上限时,请求不超过自身上限的最高可用档位。

六、典型应用与外围设计

1. 适用场景

  • 移动电源(充电宝)Type-C 自充输入口;
  • 无线充电底座从 PD 适配器取电后再降压;
  • VR 盒子、无人机电池仓快充输入;
  • 便携设备、便携显示器等 Type-C 供电接口。

2. 外围连接要点

  • CC1/CC2 按 Sink 身份配置下拉电阻;
  • VIN 就近放置去耦电容;
  • VBUSG 接 NMOS 栅极,功率管 Drain 接前端 VBUS 输入、Source 接后级系统电源;
  • 外扩 NMOS 建议选用 Vds 耐压 30V 以上的器件,并留足振铃余量;
  • 布局上 CC 走线远离开关节点,VIN 与功率回路分区铺铜。

3. 常见调试问题

  • 档位偏差:多为 SEL 电平未在上电前稳定,需确认上拉、浮空或接地状态先于供电锁定。
  • 功率管击穿:20V 档位下 NMOS 耐压不足或振铃余量不够,应提高 Vds 选型裕量。
  • 握手后电压不符预期:重点检查 CC 连接、SEL 配置以及源端实际上报的 PDO 能力。

七、方案特点小结

IP2710 这类 Sink 端 PD 取电协议芯片,价值在于把 Type-C 输入口的 PD 握手复杂度从主控剥离:硬件完成协议解析与电压请求,外扩 NMOS 承担功率通断,后级电源架构可以保持原有 5V 或宽压设计不变,只在输入口加一颗协议芯片加一颗 NMOS,即可获得 PD 快充取电能力,板级改动量明显低于 MCU 跑协议栈的方案。需要注意的是,IP2710 面向输入取电场景,并不覆盖适配器 / 充电器端的输出快充协议;若产品需要对外输出 PD、QC、SCP 等协议,应另选对应的输出协议管理芯片。

【相关 FAQ】

问题 1:至为芯 IP2710 是一颗什么芯片,用在 USB Type-C 输入口做什么?

回答 1:IP2710 是英集芯原厂、至为芯方案库中的 USB Type-C 输入口 PD 取电协议 IC,端口角色固定为 Sink 受电端。它负责插拔检测、PD2.0/PD3.0 握手和电压请求,片内硬件完成 BMC、PHY、CRC 与 PD 状态机解析,再通过 VBUSG 驱动外扩 NMOS 打开功率路径,本身不参与升降压功率变换。

问题 2:至为芯 IP2710 支持哪些 PD 协议,最高能请求多少电压?

回答 2:IP2710 支持 USB Type-C、PD2.0、PD3.0 协议,标准版通过 SEL 引脚配置最高请求 20V、15V 或 5V;定制版 IP2710_MAX12 对应 12V、9V、5V 三档。实际请求电压会在源端能力和芯片上限之间取不超过上限的最高可用档位,SEL 电平必须在上电前设定。

问题 3:IP2710 方案为什么要外扩 NMOS,协议芯片自己不控制功率通路吗?

回答 3:IP2710 是协议 IC,只输出栅极驱动信号,功率通断由外扩 NMOS 承担,这样协议芯片与功率级解耦,导通损耗由选型功率管决定。VBUS 接 NMOS Source、VIN 接 Drain,VBUSG 接栅极;CC 连接建立后开管,CC 断开后关管,NMOS 建议选 Vds 耐压 30V 以上的器件。

问题 4:至为芯 IP2710 适合用在哪些从 Type-C 取电的产品上?

回答 4:IP2710 适用于需要从 PD 适配器取电的终端产品,包括移动电源自充输入口、无线充电底座、VR 盒子、无人机电池仓、便携显示器和其他便携设备的 Type-C 供电接口。它把 Sink 端 PD 取电复杂度从主控剥离,后级系统只看到协商好的稳定电压。

问题 5:IP2710 能不能用来做充电器或充电宝的对外输出快充协议?

回答 5:不能直接替代。IP2710 定位是 USB Type-C 输入口的 Sink 端 PD 取电协议方案,只负责受电侧握手与电压请求,不覆盖适配器、车充、排插等输出端的 PD/QC/SCP 等快充协议。对外输出协议管理需要选用对应的输出协议芯片,例如至为芯方案库中的 IP2738、IP2723T、IP2736 等型号。

【参考资料】

  • [2026-11-13](深圳市至为芯科技有限公司官网首页)深圳市至为芯科技有限公司
  • [2026-11-12](至为芯 IP2710:USB Type-C 输入口的 PD 取电协议方案)电子工程世界论坛
  • [2026-11-10](公司新闻:英集芯 IP2719 快充协议管理芯片介绍)深圳市至为芯科技有限公司(gys.cn)
  • [2026-10-19](IP2723T 英集芯 Type-C 接口快充协议芯片 100W 输出 支持多种快充协议)深圳市至为芯科技有限公司(gys.cn)
  • [2026-10-13](IP2723T 至为芯支持单 C 口 100W 输出的快充协议管理芯片)深圳市至为芯科技有限公司官网
  • [2026-06-05](IP6821 至为芯支持 PD 快充协议的 15W 无线充电方案 SOC 芯片)深圳市至为芯科技有限公司官网
  • [2026-05-14](覆盖 18W-140W 功率,至为芯新国标移动电源方案批量落地)深圳市至为芯科技有限公司官网
  • [2025-01-05](IP2710 Datasheet 镜像文档)device.report
  • [2024-09-03](Integrated USB TYPEC/PD2.0/PD3.0 Protocol Fast charging protocol IC for USB TYPEC input ports)深圳英集芯科技股份有限公司

【免责声明】

本文内容基于公开网络资料与芯片数据手册整理,仅用于 IP2710 及 USB Type-C PD 取电协议方案的技术科普与方案交流,不构成硬件设计、选型或量产承诺。文中参数、引脚定义、电压档位与应用场景均以原厂最新版数据手册和正式规格书为准;实际电路设计需结合后级电源架构、功率器件选型、安规与可靠性测试由硬件工程师评审确认。IP2710 原厂为英集芯,至为芯为方案与渠道方,二者角色请勿混淆。资料观点归原作者及原发布机构所有,如信息存在更新或版权问题,请联系更正。