Cypress Type-C/PD 充電器設(shè)計問答精選

上一單元為大家總結(jié)了Cypress 全功能 USB Type-C 解決方案直播視頻的熱門問答，本單元將重點解析如何設(shè)計 Type-C/PD 充電器以及在設(shè)計過程中遇到的那些困惑您的問題。

Ⅱ Cypress 技術(shù)大牛教你快速設(shè)計 Type-C/PD 充電器

USB Type-C，USB 3.1，DisplayPort，USB PD之間是什么關(guān)系？

答：USB PD包含在USB 3.1內(nèi)，DisplayPort可以通過Alt Mode在USB 3.1 的協(xié)議里面進行傳輸。

USB Type-C對于USB 3.1 Gen1 或Gen2 規(guī)范是強制性的嗎？

答：不是，非強制性的。

如何升級 CCGx 的固件或編程 EZ-PD？可以實現(xiàn)遠程升級嗎？

答：賽普拉斯支持四種升級模式：SWD、I2C BootLoader、CC BootLoader 和 USB BootLoader(CCG3)。

如果要遠程升級，可以由 I2C BootLoader，USB BootLoader 和 USB BootLoader 進行協(xié)同完成。

?PD 電壓、電流的調(diào)整是否是固定檔位？還是可以隨意設(shè)置的？

答：沒有固定檔位，取決于設(shè)備的 AC/DC 電壓芯片的能力。Type-C 協(xié)議并沒有規(guī)定，所以是隨意設(shè)置的。

?如果在筆記本上使用 Type-C 接口，對輸出功率沒有要求，只是作為數(shù)據(jù)傳輸使用，是否需要使用Type -C/PD？

答：如果只傳輸 USB 數(shù)據(jù)，不需要 Type-C/PD controller。如果需要支持除了 USB 數(shù)據(jù)之外的數(shù)據(jù)，例如視頻，那么就需要賽普拉斯的 Type-C/PD controller。

?USB-PD 里的 PPS 是什么?

答：PPS 是一個可編程的電源協(xié)議，加入在 PD3.0 里面，PPS 收編了 QC4.0。

欲了解更多PD3.0協(xié)議規(guī)范詳情，請參閱：www.usb.org。

?這些協(xié)議是由MCU核來解析的嗎？CCGx 方案的MCU核是PSoC嗎？

答：賽普拉斯內(nèi)部有 Hard IP 集成來解析 PD 的協(xié)議。MCU 的核是 ARM 的 M0。

?雖然加一個 Rd 可以使 Type-C 自己廣播出來自己的 SOURCE_CAP，但是，有沒有這方面的芯片來幫助設(shè)計人員自行開發(fā)這一部分？

答：賽普拉斯的芯片支持 PD 協(xié)議，既可以做 Source 也可以做 Sink。設(shè)計人員只需要加一塊賽普拉斯的片子，然后將該片子設(shè)置成 Sink 模式，這樣將會自動完成解析。不需要設(shè)計人員自行開發(fā)。

?大功率傳輸時對 Type 母頭 PCB 設(shè)計有什么要求？

答：沒有特殊要求，遵守 USB 的走線規(guī)范即可。對于 Type-C 而言，我們對 CC 有嚴格的要求——至少有10mil的走線，每一個電源層都需要有單獨的 plane 接入。賽普拉斯支持幫助客戶看原理圖和 PCB ，聯(lián)系現(xiàn)場應(yīng)用工程師即可幫助您查看原理圖和 PCB。

?PD 協(xié)議除了用 EZ-PD 協(xié)議分析板解析，還可以其他工具嗎？示波器或是邏輯分析儀？

答：可以用示波器或者邏輯分析儀，但是看起來非常不友好。推薦使用賽普拉斯的CY4500：http://www.cypress.com/documentation/development-kitsboards/cy4500-ez-pd-protocol-analyzer

?如何判斷充電器是否支持 USB PD ？

答：請考慮是否有 CC 引腳上的溝通？如果沒有，則不支持 USB PD。

?USB PD 是 BMC 編碼的信號，而之前的 USB 則是 FSK，所以存在不兼容性，不知道目前市面上有沒有能夠轉(zhuǎn)換的產(chǎn)品？

答：目前沒有這樣的產(chǎn)品，因為PD1.0并沒有什么產(chǎn)品。

?在QC 4.0 設(shè)計的時候是否有需要特別注意的地方？

答：1. 需要支持Type-C Power Delivery；

2. 需要一個Type-C Power Delivery Controller。

?DRP 端口在分別作為 HOST 和 Receiver 時有什么區(qū)別？

答：DRP 的全稱叫做 Dual Role Power，支持雙重角色。如果 Host 指的是 Power Source 和 Data host，Recevier 指的是 Power sink 和 Data device/sink，那么在硬件設(shè)計上 Power source 需要有 Rp 在 CC 上拉，上拉電阻有 10K/22K/56K， 然后需要有供電路徑。Data host 需要 USB 或者視頻協(xié)議的主機。Power Sink 是在 CC 上下拉一個5.1K的電阻。Data device/sink 需要有 USB device 或者視頻的接收端。

?可以支持編程升級固件嗎?

答：完全支持。客戶可在任意時候?qū)ψ约旱漠a(chǎn)品固件升級更新。

?DFP、UFP、DRP分別是什么意思？

答：DFP：Down-Streaming Facing Port；

UFP：Up-Streaming Facing Port；

DRP：Dual Role Port。

?USB-IF更新了USB PD 3.0標(biāo)準，那么其他廠商的快充方案會被統(tǒng)一嗎？

答：PD3.0 是向下兼容的。賽普拉斯 CCG3，CCG4，CCG3PA，CCG5 都支持 PD3.0。

?在做充電器的 layout 時，芯片對 EMC 有什么特殊要求嗎，規(guī)定距離開關(guān)變壓器等高電磁干擾元件至少有的距離？

答：沒有特殊要求，符合普通的EMC規(guī)范即可。

?HX3C的供電電壓是多少？

答：3.3V，1.2V。

CCG1-CCG4 和 HX3C 是針對不同領(lǐng)域的產(chǎn)品嗎？分別具備什么功能？HX3C 和 CCGX系列是兩個不同系列產(chǎn)品嗎？有什么功能，主要應(yīng)用在什么領(lǐng)域？

答：是的。HX3C 是帶有 Type-C/PD controller的HUB，CCGx 是單獨的 Type-C/PD 的控制器。請參閱賽普拉斯參考設(shè)計：

http://www.cypress.com/products/usb-type-c-and-power-delivery#tabs-0-bottom_side-6

CC1，CC2是否有必要接ESD器件？

答：在初始設(shè)計的時候，強烈建議加上。因為在設(shè)計初期，設(shè)計師無從得知是否能夠通過哪些電氣特性的測試。但是，在測試過程中，可以嘗試將其去掉進行測試。如果可以通過測試，量產(chǎn)時就可以不接 ESD。

CCGx是否支持所有功率配置？

答：完全支持。

賽普拉斯的PDO可以任意配置，并且提供軟件可視化進行配置。軟件鏈接：

http://www.cypress.com/documentation/software-and-drivers/ez-pd-configuration-utility?source=search&cat=software_tools

Type-C 接口數(shù)據(jù)傳輸速率是否相較于Type-A更快？

答：Type-C在USB數(shù)據(jù)中的傳輸數(shù)據(jù)最大支持10G/s。

賽普拉斯USB Type-C產(chǎn)品路線圖是什么樣的？

答：賽普拉斯路線圖供您參閱：

http://www.cypress.com/product-roadmaps/cypress-usb-controllers-roadmap

速度的不斷加快是否對硬件布局布線有非常高的要求，是否需要按射頻的要求設(shè)計硬件？

答：賽普拉斯 Type-C 對布線并沒有特別特殊的要求，如果是 USB 的話，差分微帶線是需要的，并且在走線也需要盡量在同一層。差分電阻阻抗85歐姆。

包頭有什么內(nèi)容呢？

答：Head ID + SOURCE PDOs + CRC。

CCGx Type-C控制器是否支持過壓保護（OVP）和過流保護（OCP）功能？還是需要外加芯片？

答：是的，支持。賽普拉斯 CCG3，CCG3 PA，CCG5 內(nèi)部集成 OCP 和 OVP 的硬件電路，不需要額外增加芯片。欲了解更多信息，請參閱賽普拉斯數(shù)據(jù)手冊：

http://www.cypress.com/products/usb-type-c-and-power-delivery#tabs-0-bottom_side-4

硬盤驅(qū)動時的 SS 和 HS 是怎么來切換的？

答：硬盤驅(qū)動時，在最開始的時候進行 SS 枚舉，如果 SS 枚舉失敗才會選擇 HS 枚舉。在 Type-C 接口如果為公口，則無需切換，因為識別方向由母口負責(zé)。如果為母口，需要根據(jù)檢測到的正反插來進行 SS 的數(shù)據(jù)線切換，通常情況，HS 的數(shù)據(jù)線會進行短接。

能否簡單介紹一下 USB 充電協(xié)議可編程供電 PPS 嗎？

答：例如在PPS里面，協(xié)議規(guī)定的是一個范圍，一個電壓的范圍和電流的范圍，我們根據(jù)Power sink 的請求進行調(diào)節(jié)。

USB PD 協(xié)議層的 FSK 信號頻率是多少？充電器和充電設(shè)備都需要 Type-C 控制器嗎？

答：USB PD1.0采用的是FSK，賽普拉斯的解決方案不支持。賽普拉斯解決方案僅支持PD2.0 及以后的協(xié)議。PD2.0 開始采用的是 BCM 編碼。如果充電器和充電設(shè)備，以及他們之間鏈接所需的線纜，需要傳遞 >5V，或者>3A的時候，就需要 Type-C/PD 控制器。如果只是電壓為5V，而電流小于3A，只需要 Type-C PHY 即可。

什么是 EMCA？

答：就是一個帶有自己身份信息的 USB 數(shù)據(jù)線。但是這個數(shù)據(jù)可以支持高電壓、大電流和其他模式。

CC 線上的協(xié)議用什么來解析?。?/span>

答：可以使用賽普拉斯專業(yè)的協(xié)議分析儀 CY4500：

http://www.cypress.com/documentation/development-kitsboards/cy4500-ez-pd-protocol-analyzer

給PC供電，電壓為多少？最高能傳輸100W嗎？

答： 電壓和電流的信息會以 PDO (Power Description Objects) 進行枚舉?？梢詡鬏敚琓ype-C 的最高傳輸電流是5A。根據(jù) Type-C/PD 定義，最高傳輸為20V/5A。

Cypress的 CCGx系列指的是什么？

答：賽普拉斯所有的 Type-C control 都是以 Cypress Type-C controllor Generation 開頭，縮寫為 CCG，如果是一代就是 CCG1，目前已經(jīng)有 CCG1，CCG2，CCG3，CCG4 和CCG5，所以合稱為CCGx。

CCG3 PA 都有什么保護？

答：OVP，OCP 是基本配置。

在支持 PD 的 USB Type-C 中，CCGx 具備什么功能？

答：CCGx 是 Type-C Power Delivery 的控制器，它不僅僅可以進行協(xié)議的交互，同時也是一款MCU。獲取 CCGx 所具備的功能特性，請參閱賽普拉斯數(shù)據(jù)手冊，：

http://www.cypress.com/products/usb-type-c-and-power-delivery#tabs-0-bottom_side-4

PD 協(xié)議有主從關(guān)系嗎？兩個設(shè)備都可以發(fā)起對話嗎？

答：有主從關(guān)系，DFP 默認為主，UFP 默認為從。DRP 具備這兩種特性的設(shè)備，但是在一種情況下只服務(wù)一種角色。

Type-C 的4條 VBUS 線的電壓電流是可以分別控制的嗎？

答：不可以。四條 VBUS 在內(nèi)部是短接在一起的。

從哪里可以買到 demo 板？

答：從賽普拉斯官網(wǎng)和代理商處都可以購買到。

http://www.cypress.com/products/usb-type-c-and-power-delivery

CCG2搭配哪家的電源 IC 比較好？

答：目前我們已經(jīng)有的電源 IC 包括：Onsemi，MPS，PI 和 SouthChip。賽普拉斯的解決方案不挑電源的供應(yīng)商，只要可以溝通進行反饋電壓電流即可。

通用 Type-C 設(shè)計需要注意哪些要點？

答：1. Type-C port 用來做什么，支持哪些電壓/電流。2. 兼容性設(shè)計。3. 是否支持Alt Mode。

硬件解析需要自己編程嗎？

答：協(xié)議解析不需要編程，我們已經(jīng)將其封裝好，使用者只需要進行簡單的邏輯控制即可。

Cypress 目前有哪些系列產(chǎn)品及解決方案？

答：從產(chǎn)品而言，賽普拉斯目前有 CCG1/2/3/4/5，支持 PD2.0/PD3.0。解決方案有 Type-C 線纜類，Type-C 電源適配器類，Type-C 主機類和 Type-C 擴展塢類。

USB Type-C，USB 3.1，DisplayPort，USB PD 之間是什么關(guān)系？

答：USB Type-C 和 USB PD 是USB3.1的一部分。Type-C 協(xié)議定義和規(guī)范了外形，USB PD 定義了 Type-C 接口內(nèi)部的電源協(xié)議規(guī)范。DisplayPort、HDMI、TBT3 等都是兼容模式（專業(yè)術(shù)語：Alternate Mode）。

PD 協(xié)議除了用 EZ-PD 協(xié)議分析板解析，還可以使用其他什么工具嗎？

答： 如果客戶不想用直接簡單快速的協(xié)議分析工具，那么示波器也是可以選擇的。畢竟 BCM 編碼只有300K。

QC4.0 是用 CC 檢測還是 D+D- 檢測？

答：QC4.0 是 CC 檢測。確切的說是走 PD 的 PPS。

PWM 可以調(diào)整電壓，那么如何調(diào)整電流，比如 9V 3A 與 9V 4A 的實現(xiàn)？

答：這個情況是調(diào)節(jié)電流，無論電流還是電壓的反饋，都需要 AC/DC 或者 DC/DC 支持。PWM 在反饋回路中也是調(diào)整反饋電阻。