Type-C端口设计：PD3.0受电端控制器应用与设备电路保护

Type-C端口设计：PD3.0受电端控制器应用与设备电路保护

2024年12月后，在欧盟任何最高功率未超过100 W的有线充电设备都必须采用符合USB PD规范的USB Type-C充电端口。此外，印度和沙特阿拉伯的相同法令将于2025年在生效，加利福尼亚州将于2026年生效。要满足这一标准，产品设计人员可以采用 USB Power Delivery (PD) 受电端取电芯片在设备和充电器之间协商功率传输。

USB PD 3.0的关键在于能够使用标准化协议协商和管理受电端与供电端之间的功率传输。USB PD 3.0功率输送协商和管理过程包括四个阶段：

·发现：发生于受电端与供电端相互识别对方为符USB PD的设备，并通过USB Type-C连接器上的配置通道(CC)引脚建立数据通信信道时。

·能力交换：供电端向受电端确定其支持的功率配置文件（电压和电流水平），然后受电端请求符合其要求的配置文件时。

·功率合约：供电端接受或拒绝受电端请求的过程。如果接受，供电端按照商定的功率参数向受电端提供请求的功率。

·功率规则更新：让受电端或供电端能够发起新的功率协商，以适应电池电量或受电端负载的变化，或供电端输入功率的变化。

自USB Type-C规范发布以来，USB Type-C的一个问题是CC和VBUS引脚非常接近，因为Type-C 连接器的引脚间距很小，仅是 Type A 连接器的四分之一。

机械扭曲、连接器的滑动、碎屑和湿气积聚会导致连接器中的引脚短路，从而导致20V VBUS短路到CC引脚。这些非理想的设备和机械事件使得CC引脚耐压必须高于20V，即使它们仅在5V或者更低的电压下工作；同时还需要对静电做防护。

USB PD 3.0 受电端协议芯片

为了在设备中实现对PD3.0与PD2.0的取电功能支持，可采用PD sink协议芯片方案，在实现PD3.0快充功能的同时有效防止VBUS电压短路到CC引脚导致的设备电路故障。

Yasemi提供高效率、低成本、高度集成的PD取电方案，可提供电压保护、动态电压调节、PPS模式、快速充电以及其他PD3.0衍生应用。

ECP5701是一款USB PD SINK芯片，采用SOT23-6L封装，符合PD3.0标准并向下兼容PD2.0，拥有4kV的静电防护。

结语：USB Type-C即将成为设备连接的全球标准；因Type-C连接器引脚间隙紧凑，需要对引脚之间的可能出现的短接问题以及静电问题做防护；在产品设计中选择合适的PD SINK芯片可以很好的解决这些问题。

审核编辑 黄宇