具有PD功能的完全集成USB-C系统方案

传统上，传统的USB Type-A和Micro B电缆都有指定的源和设备形状系数。USB-C（也称为USB Type-C）引入了灵活性，因此电缆的两端可以在任何方向上互换使用。具有供电（PD）功能的USB-C允许系统协商高达100 W的功率，远远超过了之前的7.5 W限制。 USB-C PD标准的数据速率也已迁移到最高40 Gbps。

为了在两个或多个USB-C系统之间实现功能，系统必须进行通信，并分配将提供电源和数据以及将接收传输的电源和数据的设备。 这种类型的设备通信角色分配是USB的新增功能。 因此，必须为特定应用精心设计USB-C系统。 安森美半导体提供一整套AC-DC和DC-DC方案，包括参考设计，样品固件和业界领先的GUI接口。 安森美半导体的解决方案使客户能够快速而自信地将USB-C集成到他们的平台中。

AC-DC 方案

AC-DC方案应用于终端应用，如AC-DC壁式适配器、USB壁式插座和工业电源系统。

针对使用最新的USB充电标准的智能AC-DC应用，安森美半导体推出的一款带同步整流器的完全集成的USB-C PD和PPS控制器。FAN6390集成了策略管理器，符合USB-C PD 3.0和PPS标准。它采用了一个极低的5 mΩ感测电阻，提供高达60W的完全集成电源方案。还可在AC-DC方案中加入CC线路上的高压保护功能。FAN6390符合USB-C和USB PD设计的所有要求。

与FAN6390相辅相成的是我们公司为隔离式AC-DC应用提供的完整的初级侧方案。下面的框图展示了我们同类产品中最好的AC-DC方案，其增强的智能水平为用户提供最佳的充电体验，即使是那些全天保持多台设备运行的用户。

图 1： USB-C AC-DC 方案框图

该方块图解决方案支持在20 V的VBUS上提供高达60 W的输出功率提供。该设计的最大输出电流为3 A，可协商VBUS为5 V、11 V或15 V，符合USB-C PD标准中定义的标准电压。当不需要USB-C PD合同充电时，FAN6390将配置端口以提供USB-C标准所定义的电源。从通过光电耦合器与初级侧通信到集成所有必要的控制来实现USB-C PD策略管理器，FAN6390为AC-DC设计人员提供了成功利用最新的USB-C充电标准的工具。

在AC-DC方案方面，安森美半导体提供了包括MDB10S在内的高性能初级产品，包括1 A、1000 V低正向压降的单相桥式整流器MDB10S。 然而，本次展示的明星产品是高性能的准谐振反激控制器NCP1342。 它包括集成的高压启动，并采用了专有的快速频率返走技术，以提高高开关频率的轻负载效率。这意味着由于变压器和元件的减小，会带来功率密度更高和更小的适配器。

DC-DC方案

DC-DC方案应用于终端应用，如个人电脑/笔记本电脑、智能手机、拓展口、配件、汽车、可穿戴设备、消费类和工业等。

图 2： USB-C DC-DC 方案框图

DC-DC方案包括NCP81599，具有降压/升压功能和四个集成的40 V FET驱动器。它符合QC 3.0标准，通过I2C编程，具有高度灵活性。电源通过专门设计的隔离开关进行电流限制和过压保护。 FUSB307B USB-C控制器本身完全符合PD 3.0和TCPC标准，是多端口系统的理想选择。USB-C的数据速率可高达10 Gbps，这意味着信号完整性可能会因PCB走线和传输电缆而降低。安森美半导体有一系列转接驱器产品，如NB7NPQ1004M，通过在输入接收器上进行不同级别的均衡和输出发射器上采用平坦增益放大来补偿这些损耗。信号还可以通过一个SS开关进行多路复用，以保持信号的完整性。

安森美半导体通过为AC-DC和DC-DC设计人员提供必要的工具，使他们轻松、成功地将最新的USB标准集成到其设计中，从而在USB-C PD细分市场上取得长足的进步。除了框图之外，安森美半导体还提供了大量的特定应用参考设计组合。这些参考设计包括客户友好的图形用户接口（GUI），在某些情况下更提供示例参考代码。

审核编辑：郭婷