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USB Type-C电力:下一个装置是否该配有USB Type-C?
 

【作者: TI】2017年05月16日 星期二

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随着USB Type-C埠在笔记型电脑、平板和智慧型手机上越来越普及,采用此埠的先驱者所经历的失败经验也随之增加。这些故障往往是因为新的USB Type-C电缆不符合官方的USB 3.1规格所导致。


大多数系统在使用上一代的USB(常见的如图一所示)时,通常能够承受来自不合规电缆



图一 : 当今受欢迎的USB连接器从左到右:Type A、Mini B和Micro B
图一 : 当今受欢迎的USB连接器从左到右:Type A、Mini B和Micro B

并非所有USB Type-C电缆都相同

许多人所拥有的装置几乎都有某种形式的USB连接器,无论是较大的矩形连接器(Type A)或是较小的微/迷你埠。由于每个装置配有的连接器各不相同,许多人因此经常将不同装置的电缆混着使用。上一代所有USB电缆传递的功率都相当低(


图二所示的100W充电支援和一个新的实体连接器是USB Type-C标准所带来的两个新改变。因此,所有的USB电缆都需要升级。市面上有许多在各个网站上进行贩售生产的USB Type-C电缆公司。无论是合规还是不合规的电缆,其数量难以估计。而无意中买到不合规的电缆甚至有可能破坏其所连结的系统。



图二 : 新一代连接器:USB 3.1,也称为USB Type-C
图二 : 新一代连接器:USB 3.1,也称为USB Type-C

落实USB Type-C保护措施的好处

为了避免消费者的装置受到损害,无论他们最终使用哪种USB Type-C电缆,设计人员都需要确保有为系统设计稳健的电源路径保护。如此将有助于确保消费者免于各种常见的问题,包括电缆故障时的带电插拔、因为潮湿所造成间隔紧密的针脚短路、或者是跑进连接器内部的外来碎屑。图三为其原理图。



图三 : 配有音讯配件支援的USB Type-C电源路径保护参考设计原理图
图三 : 配有音讯配件支援的USB Type-C电源路径保护参考设计原理图

USB Type-C埠需要多层的保护,特别是电源路径和讯号路径的保护。在本参考设计中,TPD6E05U06处理CC1、CC2、D +、D-、SBU1和SBU2针脚上的讯号路径保护。该装置将六个超低负载电容瞬态电压抑制(TVS)二极体整合到一个单晶片中,提供国际电子电机委员会(IEC)61000-4-2 第4级静电放电(ESD)保护。 TPS25923 eFuse和CSD17571Q2功率MOSFET共同为电源路径提供达30V的过压保护、限流和阻断反向电流。


TUSB320LAI、TS5USBA224和TS3A226AE管理USB电缆的定向(别忘记USB Type-C是可翻转使用的连接器)、执行任务(DFP,UFP,DRP)和电缆附带/分离。


另外,这些装置为类比音讯配件提供支援,使电力或音讯可以透过单个USB Type-C埠进行传输。下载配有音讯配件支援的USB Type-C电源路径保护参考设计,为下一个USB Type-C设计增添适当的保护。


参考资讯--白皮书

1.「USB Type-C的低成本实作」http://www.ti.com/lit/wp/slly016/slly016.pdf


2.「USB Type-C和电力传输应用和需求入门书」http://www.ti.com/lit/wp/slyy109/slyy109.pdf


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