一、前言

便攜式顯示器、Type?C 拓展塢、多口線纜、智能座艙等設(shè)備對(duì)雙 Type?C 接口的 PD 協(xié)議通訊、電源路徑管理、數(shù)據(jù)切換、電流檢測(cè)等功能需求日益增長(zhǎng)。傳統(tǒng)方案往往需要多顆芯片（PD 控制器 + USB 切換器 + 運(yùn)放 + MOSFET 驅(qū)動(dòng)）組合實(shí)現(xiàn)，存在外圍復(fù)雜、功耗偏高、開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、BOM 成本高等問(wèn)題。

沁恒微電子（WCH）推出的 CH9245 系列，是一款專為雙 Type?C 接口應(yīng)用設(shè)計(jì)的專用 SoC，集成了 PD 協(xié)議通訊、電源通路管理、USB 2.0 信號(hào)切換、NMOS 柵極驅(qū)動(dòng)、雙路電流檢測(cè)等豐富功能。芯片內(nèi)置高壓 LDO，靜態(tài)功耗低，外圍元件極簡(jiǎn)，支持通過(guò) Type?C 口進(jìn)行固件升級(jí)，可廣泛應(yīng)用于便攜顯示屏、拓展塢及多口線纜等產(chǎn)品。

二、芯片定位與核心概況

CH9245 系列包含兩款型號(hào)：

CH9245X：QFN20（3×3mm），基礎(chǔ)型，適用于雙 Type?C 口 PD 通訊及電源管理

CH9245F：QFN32（4×4mm），全功能型，額外集成 USB 2.0 信號(hào)二選一切換、多路高側(cè) NMOS 驅(qū)動(dòng)、雙路差分電流檢測(cè)放大器

兩款芯片均內(nèi)置高壓 LDO，支持寬壓輸入（CH9245F 最高 28V），靜態(tài)功耗低至微安級(jí)，外圍電路極簡(jiǎn)，支持通過(guò) CC 口在線升級(jí)固件。

芯片功能：雙 Type?C PD 協(xié)議通訊 + 電源通路管理 + USB 2.0 信號(hào)切換（F 版）+ NMOS 柵極驅(qū)動(dòng)（F 版）+ 雙路電流檢測(cè)（F 版）

接口：2×Type?C 口（CC1/CC2 等），USB 2.0 數(shù)據(jù)切換（F 版）

最高規(guī)格：PD 協(xié)議支持，VBUS 最高 28V（F 版），內(nèi)置 Rd 下拉電阻，過(guò)壓/過(guò)溫保護(hù)

核心亮點(diǎn)：?jiǎn)涡酒呒?、?nèi)置高壓 LDO、支持 C 口固件升級(jí)、靜態(tài)功耗低至 64μA、雙路差分電流檢測(cè)、NMOS 驅(qū)動(dòng)無(wú)需外置升壓電路、QFN 小封裝

典型應(yīng)用：雙 Type?C 便攜式顯示器、Type?C 拓展塢、多口線纜（帶 PD 電子標(biāo)簽）、智能座艙雙屏、多口充電器協(xié)議管理

三、核心參數(shù)

電源與系統(tǒng)

參數(shù)項(xiàng)CH9245XCH9245F工作電源電壓4.0V ~ 12.6V4.7V ~ 28V內(nèi)部 LDO 輸出4.9V（負(fù)載能力 15mA）4.9V（負(fù)載能力 15mA）運(yùn)行模式電流5.5mA（典型）-低功耗待機(jī)電流64μA（典型）-工作溫度-40℃~85℃（V<10V）

-20℃~70℃（V>10V）-40℃~85℃過(guò)壓保護(hù)閾值14.3V（典型）33V（典型）過(guò)溫保護(hù)門(mén)限-130℃（典型）

PD 協(xié)議與 CC 引腳

參數(shù)項(xiàng)說(shuō)明CC 引腳數(shù)量4 路（CC1R/CC2R/CC3R/CC4R，F(xiàn) 版）內(nèi)置 Rd 下拉支持 Type?C 規(guī)范定義的可控 Rd，用于 PD 受電端CC 電壓耐壓CH9245F 的 CC3R/CC4R 引腳耐壓 32V通訊協(xié)議USB PD 協(xié)議（具體版本未注明，支持常規(guī) PD 握手）

USB 2.0 信號(hào)切換（僅 CH9245F）

參數(shù)項(xiàng)說(shuō)明切換通道1 路 USB 2.0 差分輸入（DB/DC），2 路輸出（S1B/S1C、S2B/S2C）功能二選一數(shù)據(jù)切換，用于兩個(gè) Type?C 口分時(shí)復(fù)用 USB 2.0 信號(hào)

NMOS 柵極驅(qū)動(dòng)（僅 CH9245F）

參數(shù)項(xiàng)說(shuō)明高壓輸出引腳HVCP、HVOD1、HVOD2、HVOD3驅(qū)動(dòng)能力內(nèi)置柵極升壓驅(qū)動(dòng)模塊，可直接驅(qū)動(dòng)高側(cè) NMOS 作為電源通路開(kāi)關(guān)耐壓HVOD1/2/3 最高 40V，HVCP 最高 36V

電流檢測(cè)（僅 CH9245F）

參數(shù)項(xiàng)說(shuō)明檢測(cè)通道2 路差分運(yùn)放輸入引腳ISPI（正端）、ISNI（負(fù)端）等功能用于雙口電流檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)功率監(jiān)測(cè)、過(guò)流保護(hù)

封裝

型號(hào)封裝尺寸引腳節(jié)距

CH9245XQFN203.0×3.0mm0.4mm

CH9245FQFN324.0×4.0mm0.4mm

四、核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

單芯片高集成，替代多顆分立方案

CH9245F 單顆芯片集成了 PD 協(xié)議控制器、USB 2.0 信號(hào)切換開(kāi)關(guān)、高側(cè) NMOS 柵極驅(qū)動(dòng)器、雙路電流檢測(cè)放大器、高壓 LDO 以及系統(tǒng) MCU。傳統(tǒng)方案需要 PD 控制器（如 FUSB302）+ USB 切換開(kāi)關(guān)（如 PI3USB）+ 運(yùn)放（如 INA）+ MOSFET 驅(qū)動(dòng)（如 LTC7000）等多顆芯片組合，CH9245F 將所有功能整合于一體，大幅縮小 PCB 面積，降低 BOM 成本與開(kāi)發(fā)難度。

2.內(nèi)置高壓 LDO，寬壓輸入，靜態(tài)功耗極低

芯片內(nèi)部集成高壓 LDO，CH9245F 支持 4.7V~28V 寬壓輸入，可直接從 VBUS 取電，無(wú)需外部降壓電路。低功耗待機(jī)模式下電流僅 64μA，滿足便攜設(shè)備對(duì)續(xù)航的苛刻要求。內(nèi)置過(guò)壓保護(hù)（OVP）和過(guò)溫保護(hù)（OTP），提升系統(tǒng)可靠性。

3.集成 NMOS 柵極升壓驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)化電源路徑設(shè)計(jì)

CH9245F 內(nèi)置柵極升壓驅(qū)動(dòng)模塊，可直接驅(qū)動(dòng)高側(cè) NMOS 作為 VBUS 或其它電源軌的切換開(kāi)關(guān)。相比 PMOS 方案，NMOS 具有更低的導(dǎo)通電阻和成本；相比外置驅(qū)動(dòng)芯片，CH9245F 內(nèi)部集成驅(qū)動(dòng)，外圍僅需少量電阻電容即可實(shí)現(xiàn)多路電源通路控制，特別適合雙 Type?C 口供電/受電的靈活切換場(chǎng)景。

4.雙路差分運(yùn)放，精準(zhǔn)電流檢測(cè)

芯片集成兩路差分放大器，可分別監(jiān)測(cè)兩個(gè) Type?C 口的電流。通過(guò)外置檢流電阻，可實(shí)時(shí)獲取端口功率信息，用于 PD 協(xié)議中的功率協(xié)商、過(guò)流保護(hù)或系統(tǒng)功耗監(jiān)控，無(wú)需額外運(yùn)放芯片。

5.USB 2.0 信號(hào)二選一切換，數(shù)據(jù)與供電同口傳輸

CH9245F 內(nèi)置 USB 2.0 高速切換開(kāi)關(guān)，可將主設(shè)備的一路 USB 2.0 信號(hào)（DB/DC）切換至兩個(gè) Type?C 口中的任意一個(gè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與供電同口傳輸。例如在便攜顯示器中，一個(gè) C 口連接主機(jī)（接收視頻+供電），另一個(gè) C 口連接充電器（為顯示器供電），同時(shí)可通過(guò)切換將 USB 2.0 數(shù)據(jù)（如觸摸回傳）路由到正確端口。

6.支持 C 口固件升級(jí)，方便量產(chǎn)維護(hù)

CH9245 支持通過(guò) Type?C 接口直接進(jìn)行固件升級(jí)，無(wú)需專用燒錄器。產(chǎn)品出廠后如需更新 PD 協(xié)議版本或定制功能，用戶可通過(guò) C 口連接電腦輕松完成升級(jí)，大幅降低維護(hù)成本。

7.小封裝、外圍精簡(jiǎn)，適用于空間受限產(chǎn)品

CH9245X 采用 3×3mm QFN20 封裝，CH9245F 采用 4×4mm QFN32 封裝，均屬于超小尺寸。外圍僅需少量電容電阻（參考數(shù)據(jù)手冊(cè)原理圖），典型應(yīng)用下不超過(guò) 10 個(gè)元件，非常適合便攜顯示器、線纜插頭等內(nèi)部空間極為有限的產(chǎn)品。

五、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1.雙 Type?C 便攜式顯示器

便攜顯示器通常需要一個(gè) C 口連接筆記本/手機(jī)（視頻輸入），另一個(gè) C 口連接充電器（供電）。CH9245F 可實(shí)現(xiàn)：

PD 協(xié)議協(xié)商，確定顯示器作為受電端（Sink）或供電端（Source）

通過(guò) NMOS 驅(qū)動(dòng)管理 VBUS 電源路徑，自動(dòng)切換供電來(lái)源

USB 2.0 切換，實(shí)現(xiàn)觸摸屏數(shù)據(jù)回傳

電流檢測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示器功耗

2.Type?C 拓展塢（Docking）

拓展塢需提供多個(gè)下行 C 口或 A 口，并支持 PD 充電、數(shù)據(jù)、視頻等多功能。CH9245F 可用于：

管理上游主機(jī)口與下游設(shè)備口的 PD 通信

控制 NMOS 實(shí)現(xiàn)電源路徑分配（例如優(yōu)先給主機(jī)供電或給下游設(shè)備充電）

配合 USB 集線器芯片，實(shí)現(xiàn) USB 2.0 數(shù)據(jù)切換

3.智能多口線纜（帶 PD 電子標(biāo)簽）

高端 USB?C 線纜內(nèi)置芯片，可向主機(jī)宣告線纜能力（電流、電壓、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋?。CH9245X 可作為線纜的 PD 控制器，內(nèi)置 LDO 從 CC 線取電，功耗極低，封裝小巧，可嵌入 USB?C 插頭內(nèi)部。

4.雙 C 口充電器 / 車充

雙口快充需要協(xié)調(diào)兩個(gè) C 口的 PD 協(xié)議，防止過(guò)載。CH9245F 可：

獨(dú)立監(jiān)控兩個(gè)端口的 CC 線，進(jìn)行 PD 協(xié)商

通過(guò)電流檢測(cè)獲取各口實(shí)際輸出功率

驅(qū)動(dòng) NMOS 實(shí)現(xiàn)單口/雙口模式的電源分配

5.工業(yè)設(shè)備 / 智能座艙雙屏交互

車載或工控場(chǎng)景中，需要兩個(gè) Type?C 接口同時(shí)提供顯示、觸摸、供電。CH9245F 的高壓輸入（28V）和寬溫（-40~85℃）特性適配車載環(huán)境，集成度高的優(yōu)勢(shì)可簡(jiǎn)化布線。

六、方案支持

深圳市潛創(chuàng)微科技有限公司成立于 2013 年，是專注高清音視頻與高速接口半導(dǎo)體代理及定制化方案開(kāi)發(fā)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，獲評(píng)專精特新中小企業(yè)、創(chuàng)新型中小企業(yè)，持有 HDMI 協(xié)會(huì)會(huì)員、全球 HDCP 2.2 協(xié)會(huì)會(huì)員資質(zhì)及多項(xiàng)音視頻專利。作為 WCH（沁恒）官方授權(quán)代理商與方案商，潛創(chuàng)微科技可提供 CH9245 系列從芯片、參考設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的一站式支持：

貨源保障：WCH 原廠正品現(xiàn)貨，穩(wěn)定供貨，保障批量交付

完整參考設(shè)計(jì)：提供便攜顯示器、拓展塢等典型應(yīng)用的原理圖、PCB 布局指南、BOM 清單

軟硬件技術(shù)支持：PD 協(xié)議配置、固件定制、NMOS 驅(qū)動(dòng)參數(shù)調(diào)整、電流檢測(cè)校準(zhǔn)

量產(chǎn)保障：EMC/EMI 優(yōu)化、SMT 生產(chǎn)指導(dǎo)、多場(chǎng)景兼容性驗(yàn)證

定制化開(kāi)發(fā)：固件功能定制、CC 邏輯配置、電源路徑設(shè)計(jì)咨詢

七、總結(jié)與選型建議

應(yīng)用需求推薦型號(hào)推薦理由雙 C 口 PD 通訊 + 電源管理，無(wú)需數(shù)據(jù)切換和電流檢測(cè)CH9245XQFN20 超小封裝，基礎(chǔ) PD 功能，極簡(jiǎn)外圍便攜顯示器、拓展塢、多口線纜，需要 USB 2.0 切換 + NMOS 驅(qū)動(dòng) + 電流檢測(cè)CH9245F全功能集成，一顆芯片替代多顆，大幅簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)高壓輸入（最高 28V）且需寬溫工作CH9245F支持 28V VBUS，-40~85℃ 工業(yè)級(jí)對(duì)靜態(tài)功耗敏感（電池供電設(shè)備）CH9245X / F待機(jī)電流低至 64μA

便攜顯示器、拓展塢、多口線纜、雙 C 口充電器、車載雙屏等場(chǎng)景高度匹配 CH9245 系列。

八、結(jié)語(yǔ)

在 Type?C 一統(tǒng)接口的時(shí)代，雙 C 口設(shè)備對(duì) PD 協(xié)議和電源管理的集成度要求越來(lái)越高。沁恒 CH9245 系列以單芯片高集成、寬壓輸入、低功耗、小封裝等優(yōu)勢(shì)，為便攜顯示器、拓展塢、多口線纜等產(chǎn)品提供了極具競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)產(chǎn)解決方案。CH9245F 更是集 USB 切換、NMOS 驅(qū)動(dòng)、電流檢測(cè)于一體，一顆芯片完成過(guò)去多顆芯片的工作，顯著降低 BOM 成本和 PCB 面積。潛創(chuàng)微科技作為沁恒官方授權(quán)代理商與方案商，可提供從芯片、參考設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的一站式支持，助力客戶快速推出高品質(zhì)的雙 Type?C 接口產(chǎn)品。