杰理充电仓系列调试指南

📎 原始文档：https://www.kdocs.cn/l/chVZGh6OiJzL 杰理充电仓系列调试指南

通用充电仓结构 CPU：就是主控，本质是通用MCU，通过整合充电仓功能的硬件模块、功能程序，就是一个充电仓SOC；
PMU：系统电源管理单元，充电仓的核心模块，涉及到电源部分，充放电都是PMU控制的；
COMM：通信功能，可选项，有就用，没有就不用，部分SOC也可以支持自定义定制通信协议；
DET：检测单元，负责检测各种电压以及外设等，电源检测通常硬件模块实现，外设检测通常软件程序实现；
UI：用户界面单元，最常见的就是LED灯和数码管两种。

2. AC951/AC961结构

①VOUT充电脚内部集成了充电和通信，分时复用
②UI目前只支持LED，空间够资源都可以加
③空间问题，自定义通信暂不支持

3. AD156b/AC6366c结构

3.1 AD156b

①不带内置充电，需要外挂充电
②支持LED和数码管，自带一套默认驱动
③外设IO够都可以加
④支持自定义通信

3.2 AC6366c

①带内置充电，不需要外挂
②通信和通信分开IO的，主要硬件设计
③其余跟AD156b差不多

三、充电仓原理介绍

耳机上下线检测

1.1 负载检测

①以AD156b/AC6366c为例，负载检测是依靠电平检测
②当没有接耳机时，检测IO相当于VDDIO，为高电平
③当接耳机后，充电仓上拉与耳机的下拉分压，检测IO相当于检测到低电平
④AC98是通过检测电压换算电流来判断负载在线，电路做在芯片内部

1.2 通信检测

①以AD156b/AC6366c为例，通信检测依靠充电仓不断通过串口发指令，收到指令认为通信在线，收不到指令认为通信离线
②由于通信和通信检测共用引脚，而且通信电平是3V，充电电平是5V，充电时是分时复用的
③充电中一个通信过程为：关闭充电->开始通信->通信结束->开始充电
④AC98通信电路做在芯片内部，道理类似

1.3 电流检测

①以AD156b/AC6366c为例，电流检测上下线一般应用在常5V的方案中
②电流检测主要依靠2.2R电阻上的分压来计算电流值，所以2.2R电阻封装尽量大，精度尽量高

2. 过流过压保护

2.1 充电输入过压保护

①以AD156b/AC6366c为例，充电仓主要电源输入为USB或者无线充，电源可能不稳定或者有高压，需要稳压器件
②输入过流过压主要是硬件电路设计决定，设计时应按规格选取

2.2 放电输出过流保护

①以AD156b/AC6366c为例，放电过流一般指给耳机充电，或者移动电源方案对外放电，主要依靠AD检测电压，换算电流来判断，所以软件可修改限流值
②2.2R电阻封装尽量大，精度尽量高
③触发过流保护，软件会把升压放电都关掉
④AC98放电检测电路做在芯片内部

①无线充电技术主要是利用电磁感应，充电器与用电装置之间以磁场传送能量
②以AD156b/AC6366c为例，需要几个稳压器件
③无线充基本流程是：底座升压检测->V_WP收到检测电压->分压后到VWP_AD检测->软件根据VWP_AD电压判断是否达到升压条件->达到条件WPC推出波形握手->握手成功后底座升压充电->电路稳压滤波后到VUSB充电
④无线充具体电路波形，参考《充电仓硬件调试指南》中（无线充电路分析）部分
充电仓硬件调试指南.otl
⑤AC98系列电路原理类似

4. 霍尔检测

①霍尔检测其实就是一个简单的高低电平检测，一般高对应开盖、低对应合盖
②注意霍尔的供电要挂在芯片的VDDIO（IOVDD）上，不能挂在VBAT或者5V等比IOVDD电压高的地方

5. NTC检测

①NTC检测本质也是一个AD检测，一般两种方式

实测AD值，直接用AD值做判断条件
利用欧姆定律，将AD值换算成电阻值，利用电阻值判断 ②以AD156b/AC6366c为例，用的就是电阻值判断
③值得注意的是，AD156b/AC6366c内部上拉为10K，如果外接10K的NTC，就可以按照原理图使用内部上拉，如果外接100K的NTC，就需要外挂上拉电阻100K到VDDIO，可以参考下面简图
④根据欧姆定律变形可以换算出NTC电阻的阻值，从而利用阻值判断
$\frac{U_{2}}{R_{2}} = \frac{U_{1}}{R_{1}+R_{2}}$
$U_{1}R_{2} = U_{2}R_{1} + U_{2}R_{2}$
$(U_{1}-U_{2})R_{2} = U_{2}R_{1}$
$R_{2} = \frac{U_{2}R_{1}}{U_{1}-U_{2}}$
所以有
$resntc = \frac{iovdd * resup}{iovdd - ntcad}$
⑤注意AC98的10K和100K上拉电阻都做在芯片内部可选，不需要外接上拉电阻，而且NTC的AD检测引脚不能换

6. 升压原理

6.1 MCU驱动升压

①以AD156b/AC6366c为例，4.7_PWM输出200KHZ的PWM，控制Q42300不断开关，从而控制电流变化，进而影响电感磁场的变化，这种周期变化产生高频脉冲信号，经过滤波就得到电压输出
②这个电路的器件选择尽量要符合设计要求
③AC98升压集成在芯片内部

6.2 外挂IC升压

①以AD156b/AC6366c为例，4.7V_PWM网络输出高电平（不能输出MCU方案升压时用到的200KHZ的PWM波，会导致升压异常，电流大），关闭升压时4.7V_PMW输出低电平即可

四、充电仓问题通用调试步骤

调试前准备工具 ①一台可以接打印的电脑
②一台可以接打印的机子（pogopin上正负极也拉线出来）
③一台示波器
④一个以上的万用表（测电流最好用福禄克大表）
⑤公版SDK

2. 一般调试步骤

①充电仓调试一般需要软件和硬件一起看
②先核对好，项目具体是什么方案？（带通信还是不带通信，带霍尔还是不带霍尔等等）是根据哪一个原理图方案参考设计的？（指我们发出的标准原理图方案）
③核对好硬件设计是否符合标准原理图要求？（如耳机充电电路设计、NTC电路设计等）
④若不符合要求或者设计有误，需要尽早修改
⑤软件要开打印，看出问题时，是哪个模块异常（如NTC、升压等），硬件就需要测量对应电路
⑥具体问题具体分析，见下面《充电仓问题经典案例》或《充电仓硬件调试指南》
充电仓硬件调试指南.otl