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实现增强电力传送,交替模式USB C型解决方案

电子设计 2018-04-23 09:24 次阅读

最近发布的通用串行总线(USB)C型连接器带来了许多增强的功能。众所周知,该连接器既是“可翻转的”又是可逆的,并且能通过单个连接传送数据、视频和电力。其规范给C型端口下了定义,这样它就可以一直支持USB;同时,在为交替模式确定的规范界限内,您还能启用运行(如DisplayPort视频功能运行)的交替模式。USB电力传送(PD)协议可实现增强的电力传送功能(电流为5A时电压高达20V)。

当C型连接器以惟USB(USB-only)模式运行而无需进行视频或大功率传送时,您将需要配置通道(CC)控制器和/或多路复用器(MUX)开关。如果您打算启用视频和电力传送等扩展的功能,您将需要额外的组件,如PD控制器和适用于信号映射的MUX开关。采用TI的PD和C型解决方案(TPS65982和HD3SS460),您就能启用具有DisplayPort视频和PD功能的C型端口。

TPS65982是PD控制器,能处理支持C型连接协议的CC逻辑。它还能管理PD消息交换,以实现扩展的功能,如电力传送和视频传输。TPS65982带有集成式电源场效应晶体管(FET)开关,旨在通过USB C型端口处理电力传送事宜。此外,它还能管理外部功率FET,以便支持电力传送功能(电流为5A时电压高达20V)。

HD3SS460是一种交叉点开关,能根据方向和C型连接的模式(由两个互联系统之间的PD协议决定)来启用USB和PD信号路径。该PD协议可决定电源和数据的作用。请注意,如果启用了特殊功能,C型连接器将不会丧失USB功能。

当PD消息发送功能不可用时,您将需要通过USB来识别交替模式器件。USB布告板(USB Billboard)属于新的器件种类,能通过USB实现交替模式器件识别。如果所需的交替模式不能被启用或更新,那么USB主机应能访问USB布告板并指示当前的运行模式。必须在具有交替模式实施方案的任何USB C型器件上安装启用USB布告板。TPS65982具有集成式USB2端点,可支持USB布告板。

TI的C型电源和交替模式解决方案(TPS65982 + HD3SS460)支持笔者描述的所有功能,可实现增强的VBUS电力传送功能和DisplayPort交替模式。

图1:两个端口之间的电源协议和交替模式取消

采用TI交替模式USB C型解决方案的USB C型系统实施范例包括:

  • 具有USB C型端口并支持USB双重用途数据、双重用途电力和DisplayPort视频输出的笔记本/平板电脑。

  • 具有USB C型端口并支持USB面向上游的端口(UFP)、电源和DisplayPort散热片的扩展基座。

  • 具有USB C型端口并支持USB UFP、电源散热片和DisplayPort散热片的DisplayPort + USB软件狗型端口扩展器。

  • 具有USB C型端口并支持USB UFP、电源和DisplayPort散热片的DisplayPort监控器(监控显示器)。

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