Type-C 接口电源设计问题分析
出处:互联网 发布于:2019-10-15 13:39:38
与以前的 USB 充电技术相比,USB- PD 机制更容易提高功率需求,并更快地为兼容设备充电。并且它使用一个专用的配置通道(CC)线,独立于传统的 USB 数据传输。在 USB-PD 协议中,连接的设备通过协商功率需求并签订协议来确定电压和电流水平。关键的要求是,要开发 USB 产品,制造商必须在开始高功率充电之前,检查线缆和充电器等设备的真正来源。
确保了设备的身份,从而使它更容易辨别它是真实的还是伪造的。以瑞萨的 R9J02G012 USB 控制器芯片为例,它允许 USB 端口以电子方式验证,信任基于 USB Type-C 规范中实现的证书和公钥基础构架(PKI)的真实性。
瑞萨声称,在其新的 USB 端口控制器芯片中,它已经加入了高强度防篡改技术,这家日本芯片制造商一直在利用它来保护其 MCU 免受网络攻击。
R9J02G012 控制器芯片在一个单封装中集成了 USB PD 3.0 和 USB Type-C 功能。在 USB-PD 设计中,尺寸是另一个重要的考虑因素。例如,瑞萨的 USB 端口控制器是一个单封装,它支持 USB PD 3.0 和 USB Type-C 标准。
在此之前,这两个功能是用两个独立的芯片实现的。单封装解决方案减少了线缆和电子设备的安装面积。根据瑞萨的说法,新的 R9J02G012 USB 控制器的安装面积比该公司现有 R9A02G011 芯片所使用的面积要低 50%。目前,40 引脚的 QFN 封装尺寸为 6 毫米 x6 毫米,42 球 BGA 为 3.6 mm x 3.1 mm。
这可与其他竞争芯片相媲美,比如来自德州仪器的 TPS65982 控制器芯片,它的尺寸也为为 6 毫米 x 6 毫米。USB-PD 硬件要求复杂的接口电子,以有效地与连接的设备协商电力输送。例如,功率输出范围从 5V/0.5A 到 20V/5.0A,因此要求内置的保护措施以避免过电压造成的风险。
ST 的 USB 控制器芯片允许使用 VBUS 和 VCONN 电源线的放电电路安全地断开线缆。
STMicro 的新 USB Type-C 端口控制器声称可以在不添加外部调压器的情况下提供内部保护,从而节省了 USB 设计的组件数和板材。STUSB4710 控制器芯片可以处理整个连接设置,无需外部 CPU 参与,并支持多达 5 个电力输送配置文件(PDOs)。
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