一、CH224K芯片简介
CH224K是一款支持USB PD3.0协议的快充受电端芯片,最高支持100W功率(20V/5A)。它的核心功能是与PD充电器完成协议握手,然后向充电器请求指定的电压档位。
根据最新手册,建议新项目使用CH224A替代CH224K,因为CH224A耐压更高(32V vs 13.5V)、引脚功能更完善,且引脚兼容。但本文仍以CH224K为例讲解,原理相通,后面会附上替换说明。
CH224K主要特性
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参数 |
规格 |
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支持协议 |
PD3.0/2.0、BC1.2 |
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输入电压 |
4V~30V(通过VBUS检测) |
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最高功率 |
100W(20V/5A) |
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配置方式 |
I/O电平配置(3个CFG引脚) |
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封装 |
ESSOP-10(带散热底板) |
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工作温度 |
-40℃~90℃ |
二、方案设计
2.1 需求定义
输入:Type-C母座,连接PD充电头
输出:USB-A母座,给老设备供电
电压切换:通过拨码开关手动选择5V/9V/12V/15V/20V
体积:尽量小巧,便于携带
2.2 电压配置原理
CH224K通过CFG1、CFG2、CFG3三个引脚的电平组合来决定请求电压。根据手册,电平配置如下:
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CFG1 |
CFG2 |
CFG3 |
请求电压 |
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1 |
X |
X |
5V |
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0 |
0 |
0 |
9V |
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0 |
0 |
1 |
12V |
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0 |
1 |
1 |
15V |
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0 |
1 |
0 |
20V |
注意:表中"0"表示低电平(接地),"1"表示高电平。CH224K的CFG2和CFG3内部没有上拉电阻,需要外部上拉;CFG1内部有上拉,默认高电平(5V)。
关键坑点:如果使用拨码开关,拨码闭合=引脚接地=低电平(0),拨码断开=引脚被上拉=高电平(1)。这个逻辑关系容易搞反,设计时要在PCB丝印上标注清楚。
三、验证测试
焊接完成后,先用万用表检查VBUS与GND是否短路
插上PD充电头(建议65W以上,支持20V档位)
用万用表测量USB-A口的VBUS与GND电压
依次拨动三位拨码开关,观察电压变化
四、后续扩展方向
增加MCU控制:用STM8/ESP8266等通过GPIO动态控制CFG引脚,实现自动电压识别
增加QC协议支持:连接DP/DM引脚,可同时支持QC2.0/3.0
增加OLED显示屏:实时显示当前电压和电流
升级到CH224A:获得更高的耐压和更稳定的性能



