USB Type-C®:未来的通用连接器

通过单一接口支持电力、数据和视频

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什么是 USB Type-C? 

USB Type-C 通常简称为 USB-C®,是一个业界通用连接器,支持通过单个接口传输数据和电力,适用于个人电子产品、汽车、工业和企业系统等应用。USB 电力输送 (PD) 是使用 USB-C 连接器来增加 USB-C 接口功能和特性的标准。借助 USB PD,您现在可以同时传输高达 240W 的功率和高达 80Gbps 的数据。您还可以实现预定义的交替模式,如 DisplayPort™ 和 Thunderbolt®,用于支持视频和其他高级功能。

USB-C 和 USB 电力输送应用和要求初探

本白皮书介绍了各种应用及其数据和电源要求,您可从中了解 USB-C 和 USB PD。

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为何选择 TI USB-C 产品?

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高效率和功率密度

我们的 USB-C 解决方案使设计人员能够在更小的空间内实现更大的功率,并通过全面的硬件集成来增强系统功能。

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易于使用的设计工具和资源

凭借易于使用的 GUI 和配置工具,我们的 USB-C 解决方案非常灵活,无需自定义固件开发或脚本编写。

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行业参与 

我们开发前沿的 USB-C 功能,同时发布 USB Implementers Forum (IF) 规范,并发掘能够加速 USB-C 在市场中采用的市场趋势。

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系统级设计支持

我们为整个 USB-C 应用和架构提供器件和解决方案。

USB-C 架构

USB-C 电池供电系统可充当电源接收器或电源,或双角色电源

越来越多的电池应用将 USB-C 用于输入电源,从而使用现成的 USB-C 适配器提供便利的充电体验。为了支持 USB-C 输入,电池充电器必须能够适应 USB-C 输入功率范围(从 15W 到 240W)。找到合适的电池充电器来支持应用的 USB-C 输入范围并高效地为电池充电,这非常重要。

查找适合您的电池供电系统的 USB-C 产品:

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资源
设计支持宽输入电压和电池电压范围的应用
讨论宽 VIN 和 VOUT 电池充电器支持 USB-C 等新技术的优势。
参考设计
适用于 USB Type-C PD 充电的 100W 集成评估模块参考设计
此参考设计为具有 USB Type-C® 电力输送 (PD) 的 4 至 10 节电池提供 100W 充电功率。 
资源
集成式 USB Type-C® 电力输送 (PD) 和充电评估模块 (EVM) 参考设计
此 EVM 用于评估高效 5A 开关模式降压/升压充电器 (BQ25798) 与具有集成开关的 USB Type-C 和 PD 控制器 (TPS25750) 的组合。
实现电池供电型系统的特色产品
BQ25798 正在供货 具有双输入选择器和 MPPT 的 I²C 控制型 1-4 节、5A 降压/升压太阳能电池充电器
新产品 BQ25756 正在供货 具有 MPPT 功能的独立式或 I²C 控制型 70V 双向降压/升压充电控制器
新产品 TPS25751 预发布 USB Type-C® and USB Power Delivery (PD) controller with integrated power switches

从专有桶形连接器过渡到 USB-C 端口,系统可作为电源接收器运行

随着 USB-C 的持续扩展,越来越多的系统从专有桶形插孔转换为标准化 USB-C 端口。实现 USB-C 等标准化充电端口后,制造商无需为其系统配备定制的适配器。进而,消费者可以利用现有的 USB-C 充电器。我们的 USB-C 和 USB PD 控制器符合全新标准,使您的产品能够与任何兼容的 USB-C 电源连接。

查找支持您替换桶形连接器的 USB-C 产品:

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白皮书
Circuit protection for your next USB Type-C design white paper
为何向 USB Type-C 设计添加适当的电路保护可以降低系统损坏和现场故障的风险。
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资源
将专有桶形连接器替换为 USB-C 端口
了解从桶形连接器到 USB-C 的行业变迁以及我们提供的解决方案。
实现替换桶形连接器的特色产品
新产品 TPS25730 正在供货 纯灌电流 USB Type-C® 和 USB 电力输送 (PD) 控制器,无需固件开发
新产品 LM51772 预发布 具有 I2C 接口的 55V 宽 VIN 四开关降压/升压控制器
TPD6S300A 正在供货 USB Type-C® 端口保护器:提供改进的 OVP 的 VBUS 短路过压和 6 通道 ESD 保护

通过 USB-C 从交流线路提供高功率

USB-C 交流适配器在消费类电子产品的电池充电器中占主导地位。扩展功率范围和通用快速充电标准的出现,使得 USB-C 在高功率终端设备(例如游戏笔记本电脑和电动自行车)中得到更广泛的采用。然而,在减轻电磁干扰 (EMI) 的同时平衡外形尺寸、热性能问题、可扩展性、成本和质量变得越来越复杂。

我们提供全面的生态系统,并不断引入创新技术来应对这些挑战,使您能够开发高度紧凑、高效、可扩展且可靠的解决方案,并缩短产品上市时间。

查找适合您的交流电源适配器的 USB-C 产品:

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参考设计
使用有源钳位反激式控制器的高功率密度 65W USB Type-C 充电器参考设计
此参考设计是一款采用 UCC28782 有源钳位反激式控制器的 65W 高功率密度 USB 充电器,可实现 30W/in³ 的功率密度。
资源
低功耗氮化镓 (GaN) 在常见交流/直流电源拓扑中的优势
消费者希望日常携带的各种电子设备能够配备便携、快速和高效的充电器。随着大多数电子产品转而使用 USB-C 充电器......
实现交流电源适配器的特色产品
新产品 UCC25660 正在供货 宽 VIN/VOUT 750kHz LLC 控制器
UCC28782 正在供货 适用于有源钳位 (ACF) 和零电压开关 (ZVS) 拓扑的高密度反激式控制器
新产品 LMG3624 预发布 具有集成驱动器、保护和电流检测功能的 650V 170mΩ GaN FET

使用 USB-C 实现汽车快速充电

随着越来越多的设备转而采用 USB-C 充电,汽车内对 USB-C 充电器的需求也随之增加。在设计用于汽车环境的 USB-C 充电器时,对充电器集成、功效、物料清单 (BOM) 数量、USB IF 合规性和信号完整性的考量都是必不可少的。

我们的解决方案完全集成了降压/升压转换器和具有成本效益的电源管理器件,可减少 BOM。通过易于使用的配置工具,我们提供具有可配置功率与热管理的 USB-C 解决方案,以应对车辆空间有限的挑战。

查找适合您的汽车 USB-C 充电器的 USB-C 产品:

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应用手册
TPS2576x/TPS2577x-Q1 拉电流电源策略管理 (Rev. A)
了解集成拉电流电源策略管理引擎如何为多端口充电或数据 USB 系统实现动态 USB 端口电源管理。
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参考设计
符合 CISPR 25 5 级标准的 400kHz 额定频率、120W 汽车类双端口 USB Type-C® PD 充电器参考设计
了解如何克服汽车电磁干扰方面的设计挑战并缩短产品上市时间。
视频
解决汽车 USB Type-C 和 USB 电力输送的设计难题
观看此视频,了解我们如何克服汽车 USB 中高功率模块的挑战。
实现汽车 USB-C 充电器的特色产品
TPS25772-Q1 正在供货 具有降压/升压稳压器和智能电源管理功能的汽车类双端口 USB Type-C® PD 控制器
TPS55288-Q1 正在供货 符合 AEC-Q100 标准、具有 I2C 控制的 36V、16A 降压/升压转换器
TPS25762-Q1 正在供货 具有集成降压/升压稳压器的汽车类 USB Type-C® PD 控制器

实现电源、数据和/或视频的 USB-C 系统

USB-C 能够同时支持各种协议的电源和数据,因此在各种应用中的部署也日益增多。USB-C 通过合并供电和/或受电功能来简化系统设计,并且有助于通过 USB 标准化接口实现数据和视频的高速传输和接收。

我们提供的 USB-C 解决方案可通过 USB 电力输送控制器产品实现供电和受电功能。我们还提供数据和视频多路复用和信号调节解决方案来支持 USB-C 交替模式,将数据和视频传输合并到一个端口和电缆中。

查找适用于电源、数据和视频的 USB-C 产品:

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白皮书
Strengthening the USB Type-C signal chain through redrivers
了解 USB-C 系统对信号调节器的需求以及转接驱动器的优势。
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应用手册
PD Alternate Mode: DisplayPort (Rev. B)
了解通过 USB-C 电缆实现 DisplayPort,以及 TI 针对 DisplayPort 的解决方案,例如 USB PD 控制器和软件工具。
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参考设计
适用于个人电子产品应用的对接式 USB Type-C 电力输送参考设计
其输出规格为 5V 至 20V,在 19V 适配器输入下最大连续电流为 5A,在 12V 电池输入下最大连续电流为 3A。
实现可传输电力、数据和视频的 USB-C的特色产品
TPS65987D 正在供货 具有集成电源开关的 USB Type-C® 和 USB PD 控制器
TUSB1146 正在供货 USB Type-C® 支持 USB 3.2 数据速率交替模式转接驱动器/具有自适应 EQ 的多路复用器
TUSB1064 正在供货 USB Type-C® DP 交替模式 10Gbps 线性转接驱动器交叉点开关(接收侧)

TI 产品如何帮助您获得 Thunderbolt 认证

Thunderbolt 技术是英特尔开发的连接标准,可通过单个 USB-C 连接传输电力、数据和视频信号。Thunderbolt 认证确立了对线缆、PC 及配件的最低强制性要求,有助于确保设备和供应商之间实现更高的可靠性和互操作性。

我们提供各种旨在支持英特尔最新芯片组并使最终产品获得官方 Thunderbolt 认证的 IC,包括 USB PD 控制器、信号多路复用器和端口保护 IC。

查找适合您的 Thunderbolt 设计的 USB-C 产品:

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资源
采用 TI USB PD 产品的 Thunderbolt 参考设计
阅读这篇 TI E2E™ 设计支持论坛博文,了解可在 Thunderbolt 设计中使用的 TI USB PD 产品。
外部资源
了解有关 Thunderbolt 技术的更多信息
访问 Intel Thunderbolt 技术页面,详细了解 Thunderbolt、它与 USB PD 的区别以及 Thunderbolt 为提供电源、数据和视频的系统带来的所有优势。
参考设计
USB Type-C 电力输送和转接驱动器参考设计
该参考设计提供 5V 至 20V 的输出电压,最大电流为 3A,总输出功率为 60W。转接驱动器支持 USB 3.2 (10Gbps)、USB 3.2 x 2 (20Gbps) 和 DisplayPort 1.4 (8.1Gbps)。
实现Thunderbolt 应用的特色产品
TPS65988DK 正在供货 适用于 USB4 器件且具有集成电源开关的双端口 USB Type-C® 和 USB PD 控制器
TS3USBCA4 正在供货 USB Type-C® SBU 多路复用器
TPD4S311A 正在供货 USB Type-C® 端口保护器:Vbus 短路过压保护、IEC ESD 保护和浪涌保护