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从iphoness15“浪子回头”全面转向Type-C端口,,看Type-C口携PD协议在消费类和工业领域普及趋势

2024-04-09 00:00:00

由于Type-C接口自身的强大性能和便利性,,,,以及欧洲议会和理事会谈判达成的协议:“从2024年秋季开始,,所有在欧盟销售的便携电子产品,,,,包括手机、、、、平板电脑、、、耳机等,,,,都需统一配备USB-C(即Type-C)充电接口”。。。。新一代iphoness全面放弃Lightning接口,,,采用Type-C接口,,同时低端手机舍弃Micro USB接口,,,,低端笔记本舍弃DC接口,,,Type-C接口终于迎来在手机、、、平板及笔记本等消费领域的大一统时代。。。。

Type-C接口这第一名到底有多强?  PD协议又是什么???? 

 

完全体的Type-C接口拥有24个引脚,,,采用镜像排布的功能定义,,其具备以下特性:

配合CC引脚的插入检测功能,,实现应用中的正反盲插

支持USB4.0和雷电协议,,,,带宽可达40Gbps

拥有4对VBUS和GND引脚,,支持PD3.1协议最大功率为48V5A(240W)

支持各种附件模式(DP视讯传输、、模拟音频传输)及功率和数据角色切换功能(PR_SWAP、、DR_SWAP)

在数据传输层面,,消费者对USB协议都不陌生,,,USB协议存在于尊龙时凯每个人的日常生活中,,,,已经实现全球范围内的有线通讯领域大一统,,,其最新的USB4.0版本更是将带宽拉升至恐怖的40Gbps,,,,而快充领域的PD协议和USB协议均来自于USB-IF协会。。。。

USB-PD协议,,英文全称为USB Power Delivery,,自从2012年由USB标准化组织USB-IF协会推出以来,,经过10余年时间的发展与更新,,,已经由最初的1.0版本、、、、2.0版本、、3.0版本发展到了现在的PD3.1,,,最高支持48V 5A(240W)档位,,,,并拥有20mV电压步进能力,,,,手机大功率充电功能采用的电荷泵架构因此有了用武之地。。

48V的档位证明PD协议的野心绝不止停留在手机、、、平板、、、笔电等数码产品,,,目前PD协议已渗透至户外储能等应用场景,,例如便携式音响、、、、电动工具、、、、筋膜枪、、、、无人机、、、、二轮平衡车。。。

以下是标准的PD协议逻辑层交互图(问答式通讯):

 

如上图所示,,在一问一答中,,PD协议就把供电端(Source)的能力广播给了受电端口(Sink),,并调整VBUS电压到受电端的请求值,,这里展示的是固定电压请求,,最新的PPS充电亦如此,,,只是有一个10秒钟通讯一次的心跳包维持动作,,防止意外发生。。。。

USB-IF协会为了保证所有市面上支持PD协议的设备彼此兼容,,,给用户带来极大便利性的同时减少资源消耗,,,,实现全球Type-C口设备均可以彼此互联的愿景,,,,官方设置了一个CTS认证项目,,只有通过该项测试的产品才会被授予官方TID识别号,,,,因此拥有TID号码的厂家生产出来的芯片被认为具备官方认可的兼容性和鲁棒性,,,,欧盟基于该认证方法同样推出了IEC 62680-1-3认证,,将于2024年12月28日起,,,在所有欧盟成员国强制实施。。。。

艾为为了满足大家对各个领域日益增长的PD快充需求,,,推出通过USB-IF协会认证的PD PHY芯片AW35615系列,,其在USB-IF协会官网展示信息如下:

 

主要指标展示如下:

支持USB PD2.0、、、PD3.0及PPS

USB-IF  TID:8339

可以通过I²C将芯片配置为SRC、、、SNK或者DRP

集成了可配置OCP或OTP的VCONN开关,,用于给E-Mark供电

CC引脚最高耐压值:24V

支持死电池模式,,,,未通电时作为SNK

支持VBUS检测与放电控制功能,,,,可以避免VBUS电腐蚀老化损耗

支持Wake低功耗检测模式

WLCSP 1.40mm×1.36mm-9B 封装

WBQFN 2.50mm×2.50mm-14L 封装

 

AW35615系列特别之处

芯片不仅本体通过了USB-IF协会物理层认证,,,同时自主开发的完整PD协议层代码也通过了官方认证,,,,并为客户实现了全部策略层接口,,,,向所有客户提供各平台(从高通、、、MTK、、、、展讯到MCU平台)的完整解决方案。。。。

AW35615拥有两种不同封装的产品以兼容各类应用场合,,其主要参数如下:

 

讲到这里,,,,相信大家都已看出PD协议包含两个重要部分:Type-C检测和PD报文通讯,,,,其中Type-C检测用于电流档位能力和角色识别,,PD报文通讯主要负责调整VBUS电压和角色转换通讯。。那么在不需要调整VBUS电压的应用场合,,,,比如POS机、、、、玩具等,,,尊龙时凯可以选用更经济的芯片,,,,仅支持Type-C检测功能,,,即:CC Logic。。。

艾为针对该类型应用场景,,,推出AW35616系列芯片,,,其主要功能特点如下:

Type-C 1.2协议

支持两种控制方式:PIN模式和I²C模式

支持Type-C模式配置:

- Host Only – SRC(DFP)

- Device Only – SNK(UFP)

- Dual Role Port – DRP

DRP模式支持Try.SNK和Try.SRC设置

支持三种供电电流广播:Default, 1.5A和3.0A

CC通道功能:

- 设备连接断开检测

- Cable连接方向识别

- 角色识别

支持死电池功能(芯片未供电时,,,表现为SNK模式)

高精度的Rd下拉电阻以及SRC上拉电流源

CC1/2耐压最高支持24V电压,,,VBUS耐压最高支持28V电压

工作电压范围为:2.7V~5.5V

WBQFN 1.60mm×1.60mm-12L 封装

 

该芯片不但完全符合USB-IF协会认证的 Type-C Functional Test部分,,,,还提供了隐藏寄存器,,,,用于让客户选择是否打开对国内特殊线材的支持。。

目前艾为仍然在快充领域持续开拓,,,后续也会有集成更丰富的芯片面世,,,,来应对更多的应用场景,,,满足客户的不同需求。。。。

本文转自网络侵删


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