ZHCY216 November   2024

 

  1.   1
  2.   引言
  3.   USB Type-C® 的基础知识
    1.     摘要
    2.     USB-C 数据速度和功率级别
    3.     数据和电源角色
    4.     USB-C 引脚排列和可正反插接
    5.     USB-C 电缆检测和方向
    6.     何时需要 USB PD 控制器？
  4.   USB Type-C® 的发展历程
    1.     摘要
    2.     USB 连接器基础知识
    3.     USB 和 USB PD 协议发展历程
    4.     USB-C 与 USB PD
    5.     USB PD 3.1 规范的演变
  5.   USB Type-C® 和 USB PD 规格简介和概述
    1.     摘要
    2.     USB-C 连接
    3.     VCONN 和消息类型
    4.     通过 CC 线协商 USB PD 功率
    5.     数据角色交换
    6.     电源角色交换
    7.     USB PD 交替模式简介
    8.     EPR 简介
  6.   通过 USB Type-C® 传输 USB 信号
    1.     引言
    2.     通过 Type-C 传输 USB 2.0 信号
    3.     低速和全速
    4.     高速
    5.     低速、全速和高速数据速率
    6.     USB 2.0 信号完整性
    7.     通过 USB-C 实现 SuperSpeed 信令
    8.     SuperSpeed 启动速度协商
    9.     SuperSpeed 信号完整性难题
  7.   USB Type-C® 的信号多路复用
    1.     USB-C USB 2.0
    2.     USB-C USB 3
    3.     USB PD DisplayPort™ 交替模式多路复用
    4.     DisplayPort 源设备 (DFP_D) 引脚分配 C
    5.     DisplayPort 源设备 (DFP_D) 引脚分配 D
    6.     DisplayPort 源设备 (DFP_D) 引脚分配 E
    7.     DisplayPort 接收端设备 (UFP_D) 引脚分配 C
    8.     DisplayPort 接收端设备 (UFP_D) 引脚分配 D
    9.     DisplayPort 接收端设备 (UFP_D) 引脚分配 E
  8.   USB4
    1.     USB4 概述
    2.     USB4 发现和进入流程
    3.     USB4 系统
    4.     边带通信
    5.     USB4 通道和数据速率
    6.     损耗预算
    7.     通过 SBU1 和 SBU2 支持 DisplayPort 交替模式和 USB4
  9.   eUSB2 简介
    1.     摘要
    2.     eUSB2 概述
    3.     eUSB2 模式
    4.     其他特性
  10.   扩展功率范围 (EPR)
    1.     摘要
    2.     什么是 EPR？
    3.     技术规格
    4.     安全影响 >100W
    5.     处理与 TI PD 控制器的功率协商
    6.     结语
  11.   USB Type-C® 和 USB 电力输送常见用例和方框图
    1.     5V USB-C 仅供电方端口（无 USB PD）
    2.     基本功能块
    3.     具有 USB 3.0 数据功能的 5V USB-C 仅供电方端口（无 USB PD）
    4.     5V USB-C 仅受电方端口（无 USB PD）
    5.     5V USB-C DRP（无 USB PD）
    6.     具有 USB PD 的 20V USB-C 仅供电方端口
    7.     具有 USB PD 的 20V USB-C 仅受电方端口
    8.     具有 USB PD 和 DisplayPort™ 交替模式的 5V 供电方、20V 受电方 USB-C 端口
    9.     具有 USB PD 和电池充电器的 20V
  12.   终端设备特定方框图
    1.     摘要
    2.     笔记本电脑和工业 PC
    3.     扩展坞
    4.     Bluetooth® 扬声器
    5.     Wi-Fi® 路由器和智能扬声器
    6.     电动工具
  13.   TI PD 控制器的优势
    1.     摘要
    2.     针对常见设计挑战的 TI 解决方案
      1.      TI 提供高度集成的解决方案
      2.      TI 提供简单的配置工具
      3.      TI 产品经过严格验证并已获得 USB-IF 认证
    3.     使用 TI PD 控制器的其他优势
      1.      TI 提供完整的参考设计
      2.      TI 提供出色的客户支持
      3.      结语

具有 USB PD 和电池充电器的 20V

过去，电池供电的终端设备使用桶形插孔、同轴电缆或专有电缆为产品充电。转向使用具有 USB PD 的 USB-C 后，可以同时支持供电和受电，从而能够将电池供电设备变成移动电源。换言之，最终用户既可以通过 USB-C 为连接的设备充电，也可以通过同一 USB-C 连接器为设备充电。为了满足这些要求，您可能需要实现具有双向电池充电器的 DRP 架构。虽然这种实现可能听起来复杂，但通常它是一个双芯片自包含解决方案。

图 52 是一个 20V USB DRP 设计的方框图，该设计采用了双向电池充电器 IC 并具有 USB PD。在这种情况下，当最终用户连接充电设备时，电池充电器会为电池充电。当最终用户连接需要充电的设备时，电池充电器还将在 VBUS 上提供正确的电压。在这种情况下，USB PD 控制器还将通过 I2C 与充电器 IC 进行通信。当用作供电方时，USB PD 控制器会与电池充电器进行通信，指示是否已建立连接、要提供的电压以及电流限制的设置。电池充电器需要提供正确的电压来满足 USB PD 规范的容差要查，并需要确保电压转换（例如从 5V 到 20V）满足 USB PD 规范的时序要求。通常，如果电池充电器是为 USB PD 应用而设计的，则其设计符合这些规范，或者会提供可配置的设置来调整电压转换，从而调整输出以符合 USB PD 标准。

5V 供电方 20V 受电方 USB PD 方框图图 52 5V 供电方 20V 受电方 USB PD 方框图

当用作受电方时，USB PD 控制器会告知电池充电器可用的功率，并使电池充电器开始为电池充电。图 52 包括一个额外的 20V DRP 电源路径，因为大多数电池充电器 IC 在输入引脚上需要超过 10µF 的电容才能实现稳定性。如果您计划使用能够在电容小于 10µF 条件下运行的充电器 IC，则可以从系统中移除 20V DRP 电源路径。