学技术 | 充电器大一统：USB Type-C接口PD协议解决方案

充电器大一统：USB Type-C接口PD协议解决方案

2022年10月24日，欧洲理事会最终批准了“在欧盟范围内统一充电器接口”的法案。这意味着到2024年，USB-C（USB Type-C）接口将成为一系列电子设备的必备品，如手机、平板电脑和耳机。

可以设想，未来带着手机、电脑、pad和耳机等一系列电子产品出门，包里只需带一根充电器是一种怎样的体验。难怪欧盟轮值主席国捷克工业和贸易部长约瑟夫·西克拉（Jozef Síkela）称，一个适合多种设备的充电器将节省金钱和时间，也有助于我们减少电子垃圾，此前充电器每年产生约11000吨电子垃圾。

因此，USB Type-C接口标准的发展为不断增长的现代电子设备之间的连接发挥了重要作用，而运行其上的电源传输（Power Delivery， PD）协议则大大提高了电力传输的功率水平。

作为USB开发者论坛的会员，立锜科技（Richtek）根据标准的要求开发了大量符合USB Type-C及PD协议的产品，已经被应用在电源适配器、车载充电器、C型电缆以及各种支持双重电源角色的产品中，支持最新的USB PD3.0协议的直充系统也得到了广泛应用 。 本期博文将向你介绍的是关于USB Type-C系统和电源传输协议的基础知识，一些典型的应用案例和与之相关的电源管理解决方案也将一并介绍给你。

接下来将从WHAT（是什么），WHY（为何使用，有哪些优势）以及HOW（如何配置）三个方面分享。

1）WHAT：何谓USB Type-C？这是一个全新的采用24引脚连接器的连接系统，相较传统的USB接口能提供更高的电源传输功率和更高的数据传输速度。

2）WHY：USB Type-C标准带来的优势：插头可以正插、反插，物理尺寸小，自动完成配置，在数据和电源方面都支持双重角色及其转换，使用PD协议后可传输最多100W（20V/5A）的功率，数据传输速度高达10Gbps，支持交替模式以传输 HDMI/DisplayPort/Thunderbolt 等接口的信息。

3）HOW：怎样进行数据和电源的配置？USB Type-C系统容许插头以任意方向插入，两端可以任意交换，因而使用了称为Configuration Channel即CC的线完成状态检测和系统配置，并用它完成通讯功能。CC可以对源端的供电能力进行检测，确定设备之间的连接状态; 主机与外设之间可通过CC进行电源传输协议的沟通，确定总线电压和电流能力; CC逻辑系统可根据连接状态对数据收发器进行路由配置，实现正确的通讯连接。

我们有什么？

立锜提供的USB Type-C/PD电源解决方案

立锜提供多种符合USB Type-C规范和PD协议的电源管理解决方案，下面展示的是这些方案的评估工具和开发装置。

智能手机、平板电脑和笔记本电脑等产品通常作为主机（电源供应端）来使用，但也会在某些情况下（充电时）变成电源用电端（吸端），这样的系统就需要具备电源上的双重角色能力（Dual Role for Power， DRP），因而要使用如RT1715这样的双角色端口控制器。RT1715体积小巧（1.38mmX1.38mm），其中集成了CC控制逻辑，支持PD 3.0协议，支持VCONN供电，支持进行角色转换，可通过I2C接口完成其控制操作。与RT1715功能类似的还有RT1711P，但功能更完整，还含有电源路径管理能力、总线电流检测能力、主动放电电路和DC/DC转换器输出电压控制能力，是全功能的USB Type-C接口PD协议控制器。

车辆使用的USB Type-C接口PD协议充电器需要在极宽的电压范围内输出5V-20V的电压，因而需要使用Buck-Boost架构的转换器，立锜RTQ7880/RTQ7882是符合这种需要的汽车级产品，其中集成了USB Type-C接口控制器和PD协议控制器，同时集成了Buck-Boost控制器， 可以输出高达100W的功率为车载电子产品供电，完全符合USB规范，还具有可编程缆线压降补偿能力以及各种保护功能，支持VCONN供电，有可编程的GPIO接口和可作为主机或从机而工作的I2C接口，是ARM Cortex-M0控制器在电源控制领域成功应用的典型产品。

对于车载USB Type-C接口PD协议，立锜提供完整的协议解决方案。RTQ7880和RTQ7882通过严格的AEC-Q100 Grade 2 Qualified车规认证，具有宽输入、宽输出、高集成等优点。进一步的信息和开发中所需要的支持，请联系我们！