筒形连接器替换面临的技术挑战 Robert Huntley设计最优解决方案

替换筒形连接器面临的技术挑战

在使用USB-C PD连接器代替筒形连接器时，工程团队需要完全熟悉USB PD规范，并确保设备在合规性和互操作性方面符合USB-IF的严格认证要求。符合USB-C标准的充电器本质上是一种可编程电源，它需要进行通信以使负载能够请求所需的电压和电流。因此，所有设计都需要微控制器和相关固件来操作完整的USB PD软件协议栈。在设计中引入更多组件将会拉长总体物料清单（BOM），并需要多次迭代来优化电源电路，最终形成一个在技术上和经济上都切实可行的解决方案。

设计最优解决方案

相对于从头开始实现USB PD，工程师们更愿意使用预先经过USB-IF认证的解决方案，比如Cypress EZ-PD™筒形连接器替代品（BCR）评估套件(CY4533)（图1）。这种解决方案可用于轻松设计产品原型，用USB-C连接器代替传统的筒形连接器而无需开发任何固件（图2）。这样可以非常快速地改造现有产品，让其改用通用的USB-C充电器。

图1：Cypress EZ-PD筒形连接器替代品（BCR）评估套件显示了主要的组件和连接（资料来源：Cypress）

图2：使用Cypress EZ-PD BCR评估套件将USB-C轻松集成到终端设备的步骤（资料来源：Cypress）

Cypress的EZ-PD筒形连接器替代品（BCR）评估套件嵌入了Cypress CYPD3177 BCR控制器，设计师可以通过电阻阶梯组合将其设置为所需的负载电压和电流值，而无需创建任何固件或自定义设备编程。完成初始原型设计后，Cypress还提供方便使用的参考设计，以便CYPD3177和六个电阻可以与合适的USB-C插座，如Molex USB-C连接器（图3）一起集成到最终产品中。Molex USB-C连接器属于Molex紧凑型USB Type-C连接器和电缆系列，支持最高达10Gbps的传输速度，并具有100W全功率供电能力。USB-C插座是通过将高温尼龙注塑模外壳放入金属外壳制成，具有中间连接板，支持稳定可靠的插配操作。

图3：Molex USB-C插座支持最高达10Gbps的传输速度，具有100W供电能力，与额定电流1.8A的micro-USB 2.0相比，电池充电时间可缩短64%（资料来源：Molex）

作者简介

Robert Huntley是一位具有HND资格认证的工程师和技术作家。他拥有电信、导航系统和嵌入式应用工程等专业背景，代表贸泽电子撰写了各种技术和实践文章。