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

基本功能块

通过在配置通道 (CC) 线路上添加上拉或下拉电阻，可以建立 USB-C 连接。USB-C 仅供电方端口需要在 CC 线路上添加一个上拉电阻器，称为 Rp。Rp 的值将根据要广播的电流大小而变化。USB-C 仅供电方端口支持的最常见电流电平是默认 USB 电源（USB2 为 500mA，USB3 为 900mA）、1.5A 和 3A。USB Type-C 规范的“端接参数”部分列出了这些电流值所分别对应的 Rp 电阻值。

通常，在为 5V USB-C 仅供电方端口设计系统时，CC 控制器 IC 将确保在 CC 线路上自动添加正确的 Rp 值。

除了在 CC 线路上添加 Rp 外，5V USB-C 仅供电方端口还需要具备防护功能，以防止不符合规范的受电设备拉取超过 Rp 协商的电流。例如，在提供 3A 的 Rp 时，所连受电方设备必须确保其消耗的电流不超过 3A。尽管受电方负责确保不超过协商的电流电平，但如果不符合标准的受电设备拉取的电流大于协商的电流，供电方实际上负责提供过流保护。

这种电流限制可以通过多种方法来实现。例如，您可以设计一种具有某种形式电流测量的独立电源路径，或者使用具有集成式电流限制的负载开关。最简单的方法是使用具有集成电源路径的 CC 控制器，这将确保根据 Rp 值自动实现电流限制。

要实现 5V USB-C 仅供电端口，需要两个关键模块：CC 控制器和 5V 负载开关。请参阅图 44。

5V 仅供电方设计方框图图 44 5V 仅供电方设计方框图