1、TI Information Selective DisclosureTI Information Selective Disclosure德州仪器 Anfeng Qu基于 USB Type-C 的快速充电解决方案TI Information Selective Disclosure供电视频充电外设数据USB Type-C 实现了所有设备的自由互联首次实现了在一个接口上电源可以双向协商供电TI Information Selective DisclosureUSB Type-C 可以通过不同的协议定义提供不同功率等级的电源 :优先级 模式 标称电压 最大电流最高 USB PD 高达 20 V
2、Up to 5 AUSB Type-C current 3A 5 V 3 AUSB Type-C current 1.5A 5 V 1.5 AUSB BC1.2 5 V 高达 1.5 AUSB 3.1 900 mA最低 USB 2.0 500 mA接口电源角色根据 USB PD的规定 , 端口的角色是可以灵活协商变动的 . Provider: 设备只提供供电 Consumer: 设备只接受电源 Consumer provider: 设备既供电又受电 . 设备支持 USB PDUSB Type-C 接口可以支持高达 100W 供电 ! USB Type-C 电源模式灵活的，标准化的供电方式TI
3、Information Selective DisclosureUSB Type-C 信道配置方便简单的沟通配置通道的正反插，设备角色等主机和从设备间简单的电阻分压网络 DFP 设备的 CC 脚通过 Rp电阻上拉 UFP 设备的 CC 脚通过 Rd电阻下拉 DRD/P 设备实际连接后会在 DFP 和 UFP设备见二选一线缆中只有一根 CC 线 DFP(UFP) 通过连通的这根 CC线能够侦测接入的 UFP (DFP) 端的Rd(Rp)电阻 DFP/UFP 能够通过 CC线识别接入的方向 DFP 使用不同的 Rp (或恒流源 ) 值可以标明其供电能力 .如 USB 默认, 1.5A 或 3A数据
4、 & 电源角色 DFP (主机 ) 默认是供电方； UFP (从设备 ) 默认是用电方 USB PD 可以通过协议沟通改变这个默认角色，进行角色变换VCONN 电源 DFP 提供 VCONN 供电 (最少 1W) ，并通过当前没被使用的 CC 脚提供给线缆中的电子标签芯片 线缆通过在 CC线上的 Ra 下拉电阻来请求 VCONN 供电Type-C 数据角色 : 数据下行端口 (DFP) 主机 数据上行端口 (UFP) 从设备 双角色端口 (数据双角色 DRD & 电源双角色 DRP) -DFP 和 UFP 之间互相切换Type-C 电源角色 : Source 供电方 Sink 用电方注意：线缆
5、中只有一根CC 线负责即时沟通Rp上拉电阻用于DFP 设备监测外设接入和接入方向Rd下拉电阻用于 UFP 设备检测外设接入，接入方向和供电能力TI Information Selective Disclosure为什么要用 USB PD? 扩展供电 USB Type-C 通过 CC 线上简单的电阻分压网络识别，在 VBUS口支持15W (5V/3A) 超过 5V/3A 供电必须要用到 USB PD PD 可以协商供电功率高达 100W (20V/5A) 快充 PD 也可以协商后提供 1W 的 VCONN 供电，最高达 6W 交替模式 所有 Alt mode 交替模式必须要有 USB PD支持
6、通过 PD Alt Mode 协商， USB Type-C 接 口也可以支持非 USB数据通信 SS 差分线对和 SBU 边带辅助信号专用于 Alt Mode 当支持 Alt Mode时，也必须要保留 USB2.0 信号连接 角色灵活 Host/DFP 默认是 power source， Device/UFP 默认是 power sinkUSB Power Delivery (PD)扩展的 USB Type-C 能力 更高的功率 , Alt Mode 交替模式视频 & 更灵活什么是 USB PD? USB PD 通过 CC 单线通信进行协议沟通 一种可以提升 USB Type-C 的供电能力，
7、扩展交替模式和角色灵活变换的沟通协议TI Information Selective DisclosureUSB PD 电源规范确保互相沟通是有明确的规范性规 范的目的 明 确支持 PD Power (PDP) 的电源适配器统一明确的标称其功率，电压和电流能力 确保整个生态链中的产品相互之间更好的兼容如下是在一个给定的 PDP下，作为供电方要求支持的最起码的电流和功率能力TI Information Selective Disclosure哪种情况下需要 E-marker ? 超过 3A载流能力的 USB Type-C 线缆 支持全功能 USB Type-C 包括 USB 3.1 和交替模式线
8、缆Electronically Marked 电子标签 Type-C 线缆让 USB Type-C 接口无处不在什么是 E-marker 电子标签 ? 嵌入线缆中简单的 USB PD 控制器 响应 DFP/Source 端的 USB PD 指令 提供线缆的基本电器特性比如载电流能力，功能，厂商识别 ID等 从 VCONN 取电TI Information Selective DisclosureFunction PD Needed?USB 2.0 通信 NoUSB 2.0 & 3.1 通信 No不超过 15W 供放电 NoBC 1.2 协议 No支持 Analog Audio音频模式 No超过
9、 15W 供放电 YesAlt Mode交替模式 (比如支持 DP Video) YesPower/Data 供电 /数据角色需要切换 YesCable identification 线缆识别 YesActive cable support 有源线缆 YesUSB Type-C 接口所具有的特点哪些情况下你需要 PD功能 ?TI Information Selective DisclosureUSB PD 交替模式协商过程0 V0 V5 V20 VPD Power ContractAlternate Mode -DisplayPort EnteredVBUSPP_HVCC2CC120 VDoc
10、k 和笔记本电脑间 USB PD 联机沟通和建立过程图解 USB Power Delivery 分析及 PD 控制器固件(Dock 作为 DFP/Source 主设备 & Notebook 笔记本作为 UFP/Sink从设备 )TI Information Selective DisclosureTI拥有完整的 USB Type-CTM & PD 产品解决方案 完整全套参考设计 & 全集成方案 (TPS6598x) Leverage existing MCU & customer ownership of EC (TPS25725 & TUSB422) Smallest solution si
11、ze w/o MCU (TPS25725) 超低成本 (TUSB422)标准 Type-C(15W max)Type-C & PD 供电电源Type-C & 全功能 PD电源 , 数据 , 视频Products TUSB320/1/2 TPS25810 TPS25820/1Products TPS25740/A/BProducts TPS6598x TUSB422 TPS25725特点应用范围 应用范围 应用范围 手机 平板电脑 移动电源 壁式充电器 车载充电器 壁式充电器 电源适配器 车载充电器 移动电源 个人电脑 显示器 平板电脑 扩展坞 娱乐设备全方位完整配套方案Products Bat
12、tery DC/DC Protection应用范围特点 特点 TD3SS3212 HD3SS460 TUSB546/2 MCU AC/DC FET 完整全套参考设计 & DFP电源的最小尺寸解决方案(TPS25740/1) Leverage existing MCU & customer ownership of EC (TUSB421) 完整全套参考设计 & DFP 15W 电源最小 PCB尺寸(TPS25810) 完整全套参考设计 & DFP 7.5W电源最小 PCB尺寸和成本 (TPS25820/1) 最小芯片封装和成本(TUSB320/1/2) TI是唯一可以一站式提供全套解决方案的一
13、家公司 全方位的 TI-Designs 参考设计已覆盖各类不同应用特点TI Information Selective DisclosurePMP11451 + PMP11455: USB-C PD DFP, 60W 5-20V/3A, Universal AC Input Reference DesignTI Parts Vin Po Vo/Io Topology Avg. Eff.TPS25740, UCC28740, UCC24636, TL431A, CSD17578 85265 V 60W 5V,12V,20V/3A S.R Flyback 91%TI Information Sel
14、ective DisclosureTI Parts Vin Po Vo/Io Topology Protection Eff.TPS25810, ,BQ25895,TPS61235, TLV70430, TPS2514A, MSP430G2332, BQ29700, TPS61088,CSD17483, CSD17575, CSD16301, SN74LVC1G31575-12V 25W 5V/3A5V/9V2A or 12V/1.5ASyn-Buck & Syn-BoostOVP, OCPSCP, Input UVP, OTPUp to 93%PMP4451: USB-C DFP+ USB-
15、A Power Bank with Input & Output Fast Charger Reference DesignTI Information Selective DisclosurePMP40001: USB-C PD DFP 5/12/20V3A Output with 23 Cell Battery Input Reference Design TI Parts Vin Po Vo/Io Topology Avg. Eff.TPS25740, LM5175, TL331, TLV704, CSD17578, CSD17309, CSD16323 6-13.5 V 60W 5V,
16、12V,20V/3A Buck-Boost up to 96.6%TI Information Selective Disclosure 14DC to Type-C + PD 电源转换器TI Information Selective DisclosurePD ModemVCONN/CC PD Modem PD Manager MCURCP/OVP/OCL PP CableVBUSVCONCCSBUD-D+TX1/RX1TX2/RX2BC 1.2 TPS65987DSS MuxI2C or GPIO5AI2C x2USB 3.1Display Portbq25703 Buck/BoostBa
17、ttery Charger5V 20V 5V-20VPPHV15VI2CTPS65987 1 Port Provider & Consumer w ChargerFull bidirectional power support. Integrated FETs Automatic setup of Battery Charger as source or sink Optimized BOM Ideal Diode & RCP for combining either Type-C or Barrel JackVSYS3S2P12.6VPD Modem RCP/OVP/OCL PPHV2Bar
18、rel JackTI Information Selective DisclosurePD ModemVCONN/CCVCONN/CCPD Modem PD ModemPD Manager MCUPD ModemRCP/OVP/OCL PP CablePPHV2RCP/OVP/OCL VBUSVCONCCSBUD-D+TX1/RX1TX2/RX2VBUSVCONCCSBUD-D+TX1/RX1TX2/RX2BC 1.2 (x2)TPS65988SS MuxSS MuxI2C or GPIOI2C or GPIO3AI2C x2USB 3.1Display PortUSB 3.1Display
19、PortVBUS 1VBUS 2DC/DC convertor 5V 20V DC/DC convertor 5V 20V PPHV15VI2C or GPIOSame CapabilitiesBattery ChargerBQTPS65988 & TPS65993 | 2 Ports Both 60W Providers & 100W ConsumerEach port is Full Featured and are fully independent Best user experience Display Port & Thunderbolt Support availableTPS6
20、5993TI Information Selective DisclosureTPS65987 USB Type C Dock SystemAlternate ModeDisplayPortAUX+AUX-HPD5.0VUSB HUB 20V InputVBUSD+/-SS MUX w/ REDRIVERTUSB1046TX/RXDP: 4LnD+/D-TX1/RX1TX2/RX23AType-AType-C Type-C Type-ADP 1:2 Switch Re-driverDC/DC converter 5V 15VDC/DC converter 20V 3.3V3.3VGPIOAMS
21、EL POL ENAdd Another USB-C/PD Port w TPS65988!IEC ESD+OVP TPD6S300IEC ESDTPD1E01B04VCONN/CC PD Modem PD Manager MCUPD Modem RCP/OVP/OCP PD Modem RCP/OVP/OCP BC 1.2 I2C x2TPS65987VBUSVCONCCD-D+SBUTX1/RX1TX2/RX23APP Cable5VTI Information Selective DisclosureTPS65987 USB Type C Monitor DP, USB3.1 & Cha
22、rgerAUX+AUX-HPD5.0VUSB3.1 20V InputVBUSD+/-SS MUX w/ REDRIVERTUSB1046 TX/RXDP: 4Ln/2LnD+/D-TX1/RX1TX2/RX2Alternate ModeDisplayPortGPIOAMSEL POL ENAdd Another USB-C/PD Port w TPS65988!IEC ESD+OVP TPD6S300IEC ESDTPD1E01B04VCONN/CC PD Modem PD Manager MCUPD Modem RCP/OVP/OCP PD Modem RCP/OVP/OCP BC 1.2
23、 I2C x2TPS65987DC/DC converter 5V 15VDC/DC converter 20V 3.3V3AVBUSVCONCCD-D+SBUTX1/RX1TX2/RX2PP Cable5VTI Information Selective DisclosureTPS65988 USB Type C to Type C Dongle w/ USB 3.1 & DP5.0VUSB3.1 HostVBUSD+/D-TX/RXDP: 2LnD+/D-TX1/RX1DisplayPortIEC ESD+OVP TPD6S300IEC ESDTPD1E01B04SS MUXHD3SS32
24、12TX2/RX2VBUSVCONCCD-D+SBUTX1/RX1TX2/RX2GPIOPD ModemVCONN/CCVCONN/CCPD Modem PD ModemPD Manager MCUPD ModemRCP/OVP/OCP RCP/OVP/OCPBC 1.2 (x2) I2C x2TPS65988 VBUSVCONCCD-D+SBUTX1/RX1TX2/RX2IEC ESD+OVPTPD6S300IEC ESDTPD1E01B04With PD 3.0 Fast Role Swap!TI Information Selective DisclosureCar BatteryCC
25、AnalogPower ManagerAFEPD PHYTPS25740/AVBUSVCONCCSBUD-D+TX1/RX1TX2/RX26 -18VVBUS 3ATPS25740/A USB Type C PD DFP Car ChargerBuck BoostLM5175CC IEC ESDLDOTLV704503A5/12/20VOr5/9/15V5/12/20VOr5/9/15VD+/D- IEC ESDTPD2E1B06USB port controlTPS2514AIEC ESD+OVPTPD2S300IEC ESD+OVPTI Information Selective Disc
26、losureCC AnalogPower ManagerAFETPS25810VBUSVCONCCSBUD-D+TX1/RX1TX2/RX2D+/D-VBUS 3ATPS25810 USB Type C DFP Car Charger (15W)BuckLMR236305VCCIEC ESDTPD2E1B06IEC ESDUSB port controlTPS2514ALDOTLV704505V3A5VCar Battery6 -18VTPD2S300IEC ESD+OVPTI Information Selective DisclosureUSB Type-C Protection Devi
27、ce ComparisonPart #CC1/CC2 20VShort-to-VbusCC1/CC2 IEC ESDSBU1/SBU2 20VShort-to-VbusSBU1/SBU2 IEC ESDD+/D-IECESDVCONN VBUS PackageTPD8S300 4CH 600mA Support QFN-20 (3mmx3mm)TPD6S300 2CH 600mA Support QFN-20 (3mmx3mm)TPD8S300-Q1 4CH 600mA Support QFN-20 (3.5mmx3.5mm)TPD6S300-Q1 2CH 600mA Support QFN-
28、20 (3.5mmx3.5mm)TPD4S301 600mA Support WCSP-16 (1.6mm x 1.6mm)TPD7S234 2CH Provides 600mA w/OCP, RCP 3.0A OCP, OVP, RCP, Quick Swap QFN-32 (3mmx6mm)TPD7S224 2CH Provides 600mA w/OCP, RCP 1.5A OCP, OVP, RCP, Quick Swap QFN-32 (3mmx6mm)TPD2S300 WCSP-9 (1.2mmx1.2mm)TPD2S300 QFN-8 (2mm x 2mm)TPD2S300-Q1
29、 QFN-8 (2mm x 2mm)TI Information Selective Disclosure快速入门指南 TIs USB Type-C 和 Power Delivery 知识库 超过 45 TI 参考设计和评估板让你快速开启您的设计 ! 超过 20 个的应用指导文档 , 在线培训材料和白皮书 在线技术支持网站 USB Type-C focused E2E forum 5cm x 10cm 双口 PD 扩展坞设计支持音频，数据，充电和视频的 USB Type-C 和 PD扩展坞参考方案 .汽车多媒体接口设计车 用 15W USB Type-C 支持 USB 2.0 和 3.0 数据
30、功能接口 25mm x 62.5mm 板参考设计 .TI Information Selective DisclosureTI online Training21ICEEWORLD21世纪电源网 涵盖 TI全线产品 电 源、信号链、单片机、无线产品以及处理器等 涵盖理论知识，产品介绍，应用设计以及工程实践 注 册 myTI 账 户，可获得相关资料 TI培训平 台 TI合作培训平台http:/ Information Selective DisclosureTI Store: 数万样片开发板 , 一站式购物体 验25 超过 3万种原厂正品在线恭候！ 付费芯片最多可买 999片， 所有订单 最小 1片起订！ 经济 /高效双重快递选 择， 结算 $150以上更可以包邮！ 中国样片 24小时内发 货，国内一线城市今天发明天到。https:/TI Information Selective DisclosuremyTI 账户 : 专属您的私人订制26https:/ 加入 myTI 会员的好处 : TIstore 一站式购物平台， 数万样片开发工具，一网打尽 参与 TI 在线技术支持社区 利用 WEBENCH 设计工具 轻松进行设计和模拟 订阅产品更新，获得最新设计工具，系统方框图与指南等信息 标记您最喜爱的产品 管理 / 订阅新闻简报 注册 / 参加 在线培训与活动 获得个性化的建议
