多Type-C端口的移动电源方案

上篇文章已经给大家讲述了什么是TCPC、TCPM和TCPCI，以及USB-C的应用，接下来讲LDR6280

双角色端口（DRP）应用-多Type-C端口的移动电源方案讲述。

TCPC方案介绍

LDR6280是深圳市乐得瑞科技有限公司研发的一款单端口USB Type-C控制器，支持Source，Sink，或DRP模式，也支持Type-C DRP Try.SRC和Type-C DRP Try.SNK模式，为平板电脑、显示器、移动电源等应用提供了完整的USB Type-C和USB Power Delivery端口控制解决方案。LDR6280可以通过UART方式或I2C的方式进行在线升级，来更新芯片的固件。其中I2C升级方式可用于实现SOC给LDR6280更新固件。

LDR6280特点

1、集成USB TYPE-C

－ 支持USB TYPE-C规范2.0版

－ 支持Source， Sink和DRP模式

－ 支持Type-C DRP Try.SRC或者Try.SNK

－ 自动检测TYPE-C设备的插入与拔出

2、集成USB Power Delivery

－ 集成 USB Power Delivery 2.0/3.0协议

－ 支持DFP，UFP以及Data Role Swap

－ 支持PPS，电压最小可调20mV，电流最小可调50mA

－ 集成对eMarker线缆的识别和支持

－ 支持Power Role Swap

－ 支持Fast Role Swap （FRS）

3、支持外接MCU通信

－ 支持UART模式，通信波特率可选，默认为19200

－ 支持I2C/SMBus模式，支持USB Type-C port controller接口（TCPCI）规范

4、工作电压

内嵌LDO可支持宽电压输入： 1.8V到5.5 V。I2C上拉电阻电压的范围：1.62V-5.5V

5、工作温度

-支持工业级温度范围-40℃~85℃

6、封装

－5mm x 5mm x 0.75mm QFN32

LDR6280应用

－ 笔记本电脑、平板电脑和游戏主机等

－ 显示器

－ 电源适配器、移动电源等

－ 老化柜

－ 其他USB Type-C上行端口，下行端口以及双角色端口

应用框图

1、双角色端口（DRP）应用-多Type-C端口的移动电源

图4 多USB Type-C口的移动电源

上图为多口移动电源的应用，MCU通过I2C/SMbus的方式控制两个LDR6280（USB Type-C Port Controller，TCPC），可以实现两个USB Type-C口支持PD和QC快充协议，并且实现充电和放电。

TCPM和TCPC的配合这种方案解决了多个USB Type-C口之间的协调管理问题。

TCPM通过I2C/SMbus的方式，根据设备地址可与多个TCPC（LDR6280）通信，来配置初始为DFP（USB Type-C DRP Try.SRC）、UFP（USB Type-C DRP Try.SNK）或者DRP。TCPC（LDR6280）和对方端口建立连接后，报告给TCPM。TCPM进行USB PD通信的策略管理，TCPC实现具体的通信过程。

以移动电源为例，LDR6280设置为DRP扫描，通过I2C中断引脚输出低电平来通知TCPM，底层状态发生了改变。TCPM读取TCPCI中规定的ALERT寄存器来获取当前的状态信息。

如果LDR6280检测到USB Type-C上的CC引脚有Source建立连接，通过I2C中断引脚报告给TCPM，TCPM读取ALERT寄存器获取CC锁定状态，紧接着收到Source端发送的Source_Capabilities，用同样的方式报告给TCPM，然后TCPM通过数据缓存区获取Source_Capabilities数据包，得到Source端的功率信息。然后TCPM根据功率需求，发送Request数据包给LDR6280，由LDR6280发送给对方Request数据包，从而请求出需要的功率。

如果LDR6280检测到USB Type-C上的CC引脚有Sink建立连接，通过I2C中断引脚报告给TCPM，TCPM读取ALERT寄存器获取CC锁定状态。紧接着，TCPM控制LDR6280，向Sink端发送Source_Capabilities数据包。对方的Sink通过获取的Source_Capabilities数据包，得到TCPM设定的功率信息。然后Sink根据功率需求，发送Request数据包给LDR6280，由LDR6280报告并上传数据包给TCPM，TCPM评估请求。如果同意，就先后控制LDR6280发送Accept和PS_RDY信息，如果拒绝，就控制LDR6280发送Reject信息。

LDR6280内部集成了VCONN_SRC，适用于需要使用USB Type-C插座的VCONN引脚为附件和电缆供电的应用。还连接了分压电阻用于过压检测，以及采样电阻用于过流检测。

责任编辑：tzh