オープンソースのIP6557およびIP6538チップベースの205W昇圧・降圧急速充電モジュール（140W+65W）。一方のCポートはPD3.1プロトコルをサポートし、最大出力28V5A、もう一方はAポート+Cポートで最大出力65W（20V3.25A）。24V10Aのスイッチング電源と組み合わせることで、低コストの205W急速充電器が構築可能！最大変換効率96.7%
品質は普通ですので、ご了承ください。改善点があればコメント欄でご提案いただけると幸いです。優しい交流を歓迎します。
すべての資料を提供しますので、ご自身で再現可能です。資料ダウンロード先は記事末尾にあります！
デモ動画：https://www.bilibili.com/video/BV1HM4m1U7Hc/
立創オープンソースプラットフォームのリンク： https://url.zeruns.com/99439
電子/マイコン技術交流QQグループ：2169025065
はじめに
この急速充電モジュールと24V10Aのスイッチング電源を組み合わせれば、低コストの205Wデュアルポート急速充電器が完成します！（24V10A電源は約30元で購入可能）
シガーソケットからDCメス/XT30インターフェースへの変換ケーブルを使うと、カー急速充電器としても使用可能。140W+65Wのカー充電器！
モジュール入力インターフェースはXT30とDC5.5mm（2つの入力インターフェースは同時に使用不可。並列接続です！）
モジュール入力電圧範囲：8.2～31V
C1ポートは昇圧・降圧対応（入力電圧より出力電圧が低い場合も可能）、C2ポートとAポートは降圧専用（出力電圧は入力より低くならなければならない）
IP6557チップを8個購入しましたが、4個が不良品（故障現象はさまざま）でした。4個のみ正常品。チップ品質/生産管理の問題か、私の半田作業の問題か不明です（ヒートステーション温度230度、冷半田ではない）。IP6538チップはすべて正常品でした。両チップは同じショップで購入しました。
いくつか完成品を作りましたので、購入希望者はグループへご参加ください。
スペックと紹介
C1ポート（IP6557）
最初のType-C電源チップは英集芯（INJOINIC）のIP6557-C。最大出力140W、最大出力28V/5A（実際には6Aまで可能）。
入力電圧範囲：5～31V
このチップは昇圧・降圧対応のため、出力電圧が入力より高くなることも可能です。
サポートプロトコル：
- PD3.1/PPS/ERP28V
- BC1.2 および APPLE
- QC2.0/QC3.0/QC3+/QC4+/QC5
- FCP および HSCP
- AFC
- MTK
- UFCS（融合急速充電）
出力電圧サポート：5V、9V、12V、15V、20V、28V。
PPSサポート：3.3V-21V、10mV/ステップ。
C2およびA1ポート（IP6538）
2つ目のType-CポートとType-Aポートの電源チップはIP6538-AC-65W。単独Cポート使用時最大20V/3.25A、最大出力65W。両ポート同時使用時は5V/4.8A合計出力。
入力電圧範囲：8.2V～32V（2つのチップは共通入力のため、最大31V）
このチップは降圧専用で、出力電圧は入力より高くなりません。65W出力するには21V以上の入力電圧が必要です。
注意：IP6538には45Wと65Wの2バージョンがあります。-65Wが付いていないのは45W版です！（下記資料は45W版のデータシートを提供していますが、65W版のデータシートは見つかりません）
サポートプロトコル：
- PD2.0 / PD3.0(PPS)、Type-AポートはPDプロトコル非対応
- BC1.2、Apple、サムスンプロトコル
- QC2.0 および QC3.0
- MTK PE+1.1 および MTK PE+2.0
- ファーウェイ急速充電プロトコル FCP / SCP
- サムスン急速充電プロトコル AFC
- スプレッドトレム急速充電プロトコル SFCP
- OPPO急速充電プロトコル VOOC / Super VOOC （65W版チップはOPPO急速充電プロトコル非対応と思われます。45W版は未テスト。専用ケーブルが必要な可能性があります）
出力電圧サポート：5V、9V、12V、15V、20V。
PPSサポート：3.3V～11V、20mV/ステップ。
実物写真
基板表側
基板裏側。下図の飛線は英集芯公式データシートの回路図で接続点が「・」で示されていなかったため、配線ミスが発生しました。修正後の回路図とPCBを公開しています。
基板側面
ケース装着後
アルミニウム合金ケースは市販品を使用し、前後カバーは3Dプリントで作成しました。
拓竹P1SC 3Dプリンター開封レビュー：https://blog.zeruns.com/archives/770.html
IP6557チップ半田接続後（マクロ写真）
IP6538チップ半田接続後（マクロ写真）
カラフルなシルク印刷を試してみました
使用方法と注意事項
1. 28V/5A出力にはPD3.1プロトコルをサポートし、E-Markerチップ付きケーブルが必要です。下図参照。
2. 基板の入力電流検出抵抗（R2）は5mΩです。IP6557の入力電流制限値は10Aに設定されています。入力電圧が12Vで140W出力するには最低12Aの電流が必要ですが、この制限値を超えるため出力電圧が低下し、フルパワー出力できません。R2を2.5mΩ（5mΩを2つ並列接続）に交換すれば、12V低電圧入力でもフルパワー出力可能ですが、入力電流が増加するためMOSトランジスタの発熱が非常に高くなるので、放熱対策は必須です！
下記2枚の写真は検出抵抗交換前（入力電流は10A以内に制限）と交換後（10A以上可能）のものです。12V入力で28V/5A出力可能になりますが、私の調整電源は最大12Aのため、入力電圧を14Vに設定しました。
3. MOSトランジスタを交換する際は、Cissパラメータが1000pF未満であることを確認してください。IP6557のスイッチング周波数は250kHzで、高周波数はMOSトランジスタの入力容量パラメータに厳しい条件が求められます！Cissが高すぎると、MOSトランジスタのON/OFF時間が影響を受けます。
プロトコルサポートテスト
C1ポートのサポートプロトコルは下図の通り：
C1ポートはUFCSプロトコルもサポートしますが、33Wまでです。
C2ポートのサポートプロトコルは下図の通り：
Aポートのサポートプロトコルは下図の通り：
出力負荷テスト
C1ポートテスト：XT30インターフェースで24V入力、電子負荷に28V誘導出力、電子負荷設定5.3A電流。
C2ポートテスト
Aポートテスト
両ポートフル負荷テスト
テスト機器：
-
惠普34401A 6桁半デジタルマルチメータ：https://blog.zeruns.com/archives/772.html
-
睿登RD6012P 数字制御可変電源：https://blog.zeruns.com/archives/740.html
-
普源(RIGOL) DHO914S オシロスコープ：https://blog.zeruns.com/archives/764.html
-
优利德UTi261Mサーモグラフィーカメラレビュー：https://blog.zeruns.com/archives/798.html
-
WITRN維簡C5検出器（USB電圧電流計/CCメーター）：https://s.click.taobao.com/Sy2Daht
変換効率テスト
以下はC1およびC2ポートで異なる入出力電圧時の効率テスト結果です。
IP6557
最大変換効率95.468%
| 入力電圧(V) | 入力電流(A) | 入力電力(W) | 出力電圧(V) | 出力電流(A) | 出力電力(W) | 変換効率(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 23.997 | 6.459 | 154.997 | 27.592 | 5.323 | 146.872 | 94.758 |
| 11.999 | 9.598 | 115.166 | 19.980 | 5.345 | 106.793 | 92.729 |
| 8.299 | 8.897 | 73.836 | 20.030 | 3.336 | 66.820 | 90.498 |
| 23.997 | 4.686 | 112.450 | 20.100 | 5.341 | 107.354 | 95.468 |
| 23.997 | 1.764 | 42.331 | 12.001 | 3.337 | 40.047 | 94.606 |
IP6538
最大変換効率96.719%
| 入力電圧(V) | 入力電流(A) | 入力電力(W) | 出力電圧(V) | 出力電流(A) | 出力電力(W) | 変換効率(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 24.008 | 0.795 | 19.086 | 5.165 | 3.315 | 17.122 | 89.708 |
| 24.008 | 1.265 | 30.370 | 12.217 | 2.335 | 28.527 | 93.930 |
| 24.008 | 2.910 | 69.863 | 20.243 | 3.338 | 67.571 | 96.719 |
| 24.008 | 0.933 | 22.399 | 9.084 | 2.245 | 20.394 | 91.045 |
発熱状況（サーモグラフィー）
C1ポート140Wフル負荷出力5分後の基板表裏面サーモグラフィー。MOSトランジスタ温度は111℃以上に達します。フル負荷出力時はヒートシンクまたはアルミニウムケース装着と、サーマルパッドでケースに放熱する必要があります。
C2ポート65Wフル負荷出力10分後の基板表裏面サーモグラフィー。IP6538チップ温度は約75℃。ヒートシンクなしでも長時間フル負荷動作可能。
両ポート同時フル負荷出力10分後のアルミニウムケースサーモグラフィー。ケース最高温度は約65℃。このケースは上下分離型で、中央に隙間があるため放熱が下ケースに集中しています。
リップルテスト
リップル率計算式：
C1ポート28V出力時（実際は27.6V）のリップルピークツーピークは33mV程度、リップル率0.059%
C1ポート28V5.2A出力時のリップルピークツーピークは178mV程度、リップル率0.323%
C2ポート20V無負荷時のリップルピークツーピークは25mV程度、リップル率0.062%
C2ポート20V3.3A出力時のリップルピークツーピークは54mV程度、リップル率0.133%
リップル性能はまずまずです。
回路図
IP6557：
IP6538：
PCBレイアウト
表層：
裏層：
部品購入先
このプロジェクトで使用された大部分のコンポーネントの購入先はこちらです：
-
0603抵抗器・コンデンササンプル帳：https://s.click.taobao.com/XXCyZht
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Type-Cメスソケット 16P：https://s.click.taobao.com/6HYxZht
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IP6557チップ：https://s.click.taobao.com/Jor7Fit
-
IP6538チップ：https://s.click.taobao.com/aPw6Fit
-
AGM405Q MOSFET：https://s.click.taobao.com/0aR6Fit
-
XT30PW-Mコネクタ：https://s.click.taobao.com/cPB6Fit
-
フラットワイヤインダクタPQ2012 10μH：https://s.click.taobao.com/SoguZht
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50125トロイダルインダクタ ホリゾンタル 10μH 10A：https://s.click.taobao.com/B6quZht
-
35V 220μF固体コンデンサ：https://s.click.taobao.com/CxL3Fit
-
35V 100μF固体コンデンサ：https://s.click.taobao.com/z9FtZht
-
アルミニウム合金外装：https://s.click.taobao.com/xmRkZht
部品は立創商城で購入することをお勧めします：https://activity.szlcsc.com/invite/D03E5B9CEAAE70A4.html
立創オープンソースリンク内のBOM表から立創商城で直接注文することで、使用する部品を一括してカートにインポートできます。
資料ダウンロードアドレス
以下のダウンロードリンクには：立創EDAプロジェクト、回路図PDFファイル、使用する各種チップのデータシート、外装3Dモデルファイルが含まれます。
百度ネットディスクダウンロードリンク：https://pan.baidu.com/s/1RJNC_v2P1YijWpv1sFXowQ?pwd=89hi 解凍コード：89hi
123ネットディスクダウンロードリンク：https://www.123pan.com/s/2Y9Djv-BItvH.html 解凍コード:0nEm
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