CH9241实现快充线一拖二

一、概述

CH9241 是一进多出快充线缆的专用 SoC，可以支持 PD3.2/3.0/2.0 协议的通讯转发、功率分配及 电源通路的切换管理。CH9241 芯片内置 eMarker 功能，可以支持最高 100W PD 协议功率输入。CH9241F 内置 USB2.0 信号二选一切换，可用于支持 USB 数据通信及 D+、D-上的快充协议。芯片内置高压 LDO， 静态功耗低，集成度高，外围精简，可使用输入端 Type-C 接口进行固件升级。芯片内置 N 型 MOSFET 栅极升压驱动模块，可直接驱动多路高侧 NMOS 进行电源通路切换控制。CH9241 芯片还集成了双路输 出电流检测功能，可广泛应用于各类一进多出快充线缆及相关应用。

CH9241K/CH9241F 可以支持 PD3.0 协议的通讯管理，最高支持 100W PD 协议功率输入。

CH9241A 可以支持 PD3.2 协议的通讯管理，最高支持 140W PD 协议功率输入。

二、应用场景

在一些大功率快充充电器只有单口的情况下，需要满足给多设备充电的场景中，可以使用一拖二的快充线，对充电器的单口进行拓展，实现一个充电器同时给多个设备充电。也能节约成本，不用为了给两个设备充电而额外再购买一个充电器。

在外出行的时候，只需要一个充电器和一根线能满足多设备充电，更加的便利，也能减少行李空间。

三、硬件设计

1、CH9241K一拖二，电源共享方案

CH9241K做的一坨二的方案原理图，上行插充电器的公头输入的VIN，通过两个NMOS控制输出给两个下行口，由于下行口两个公头的输入都是VIN，所以是个电源共享的方案，在单插的时候，可以当作一个普通的CtoC的线材，在检测到两个口都有设备插入时，同时打开两端的NMOS，通过VIN输入给两个口供电，由于是共享电源，出于安全考虑共享电压为5V。

其中使用CH442E是为了切换DMDP通道，在上行口接USB设备时，默认把DMDP接在第一个接入的下行口。

2、CH9241F一拖二，电源共享方案

CH9241F的一拖二电源共享方案，相较于CH9241K省去了一颗CH442E，使用CH9241F内置的模拟开关切换DMDP通道，适用于单芯片方案。

3、CH9241F一拖二/一拖三，路径管理方案

CH9241F的一拖二/一拖三方案，该方案和上述两个方案不同的一点，该方案可以是实现out1/out2同时做快充，因为两个out口上增加了一个可调DCDC，一路使用VIN直接输出，一路可以使用DCDC的Vout实现快充，第三路out3可选做，这路输出直接在VIN输出上加一个DCDC降压到5V输出，实现第三个口5V输出。通常该5V可以做无线充和表充等没有快充的设备上。

4、CH9241A一拖二，140W智能自适应功率分配方案

CH9241A可以实现140W，功率分配的一拖二方案，在两个OUT口中间也有一个可调DCDC，可以实现两个out口用不同的电压实现快充。

其在同时插入两个设备时，功率分配情况如上图所示，对于插入不同功率的设备时，通过智能分配，可以给两个口尽可能的分配更大的功率，能够提升充电的效率，有效的利用充电器的输入功率。

四、方案优势

本文中提到了四种应用在不同应用场景下有不一样的优势。

1、CH9241K一拖二，电源共享方案使用一颗CH9241K+CH442E实现，CH9241K

是一拖二方案专用芯片，方案简单。

2、CH9241F一拖二，电源共享方案，该方案只需要一颗CH9241F，用其内置的模拟开关代替了CH442E，芯片封装更小，板子可以做更小的尺寸。

3、CH9241F一拖二/一拖三，路径管理方案，能够实现out1/out2输出功率的智能分配，更智能有效的利用充电器的功率，实现插入不同功率的设备都能实现设备最大充电功率，外加一坨三的方案可以增加小功率设备的供电。

4、CH9241A一拖二，140W智能自适应功率分配方案，最大可以支持140W的功率分配，相比前几个方案能支持的功率更高，能满足更高的充电需求。