如何将电子设备的传统接口升级成为USB Type-C接口

过去几年，我们看到了USB Type-C口的普及趋势与速度，尤其在电动工具、智能家居领域，比如电动窗帘、智能台灯、电动导轨、手持电动工具等方面，已经由传统的充电方式升级成为了通过USB-C口完成的快充。通过使用USB-C口，电池充电的速度大大提高。例如，一些电动工具可以在15分钟内完成一半以上的充电。   而在PD3.1标准推出后，快充功率上限达到240W。这一变化使USB Type-C可以为更多的设备提供足够的充电功率，包括一些需要更高功率充电的大型电子设备、物联网设备、通信和安防设备、汽车和医疗设备等。比如，240W（48 V 5 A）的大功率甚至可以满足两轮电动车的充电需求。 图1.HUSB238A的典型应用图 面向未来的发展趋势，提前布局产品，如何将电子设备的传统接口升级成为USB Type-C接口甚至升级为支持240 W快充的接口，成了新的命题。

USB Type-C接口240W（48 V 5 A）大功率诱骗方案正式推出

图2.HUSB238A的性能优势 HUSB238A是一款高度集成的独立的USB Type-C和Power Delivery（PD）Sink控制器。它集成了CC逻辑、USB PD协议和传统协议，支持Type-C V2.1 & USB PD3.1标准，传输的额定功率可达240W（48V 5 A）。HUSB238A可以在I²C模式和GPIO模式下运行。在I²C模式下，一个I²C主站可以访问HUSB238A来配置设置、回读状态并执行高级功能，如DR交换，VDM信息。而在GPIO模式下，配置是通过设置引脚实现。HUSB238A的超低工作电流有助于系统降低总功耗，适合电池应用。它采用QFN 3 mm x 3 mm-16L封装，用于具有传统桶连接器或USB micro-B电源连接器的电子设备，如物联网设备、无线充电器、无人机、智能扬声器、电动工具和其他设备。

简单3步，完成电子设备接口升级

慧能泰半导体的HUSB238A具有小尺寸封装与高集成度的设计，通过HUSB238A的PD诱骗小板，工程师无需额外的固件开发工作，采用3步搭积木式操作，即可完成电子设备的接口升级。

图3.HUSB238A GPIO模式下的PD诱骗小板 图4.HUSB238A PD诱骗小板工作波形图

首先，对PD诱骗小板进行设置。我们默认的设置是28 V 3.25 A，实际操作中，可根据实际情况替换阻值以调整功率，操作仅需更换2颗电阻。举例：如果需要配置到9V3A，我们可以根据HUSB238A规格书上的推荐电阻值将RVSET电阻值替换成3kΩ、RISET电阻值替换成21kΩ即可。

然后，拆解目标电子设备。将需要升级接口的电子设备拆开，找到其接口的电路板，并将原有接口的正负极引出。

最后，将PD诱骗小板的电源线和地线分别焊接到原来接口的正负极上。将板子装回电子设备，引出USB Type-C接口。

完成接口升级！升级完成的电子设备可以使用我们常见的USB Type-C快充电源为其充电。  

说明：当需要诱骗出240 W（48 V 5 A）时，只需要为上述诱骗小板VBUS PIN增加额外的稳压电路（I²C模式下）即可实现。    

HUSB238A的产品特性

符合USB Type-C V2.1和USB PD3.1规范

可对FPDO请求进行硬件配置

支持高达48 V/5 A的PDO

GPIO模式：支持最大28 V/3.25 A EPR PDO

I²C模式：支持APDO，最大48 V/5 A EPR PDO和 EPR AVS

支持SOP'检测

低功耗：IVDD< 45 μA

集成VBUS开关驱动

支持死电池

VBUS过压和欠压保护

过温保护，过温保护阈值可配置

4 kV HBM ESD

3 mm x 3 mm QFN-16L 封装形式  

HUSB238A意味着什么？

USB PD3.1是一个非常有野心的标准升级，将成为真正大一统的供电标准。USB PD3.1标准已推出2年有余，但目前市面上支持USB PD3.1的设备还是以笔记本电脑和手机为主，慧能泰半导体此次推出的HUSB238A，作为一款支持PD3.1 EPR 的PD Sink控制器，将诱骗方案的功率上限提升至240 W，这具有里程碑式的意义。它可以加速USB PD3.1设备端产品的研发上市，也可以让更多电子设备简单地实现PD3.1快充，从而真正推进接口的大一统，万物互联，并通过多个电子设备共享充电器来有效减少电子垃圾，这将大大有益地球环保。     从用户体验来看，通过HUSB238A升级各类电子设备的接口，可以省掉其专门配置的充电线，不论是在放置还是使用上都将提升体验感。而它们共同的电源仅仅需要家里常见的USB PD电源。   　　

      审核编辑：彭静