【導(dǎo)讀】很多工程師一開始都會有個誤會,即TYPE-C接口,一定要使用CC邏輯芯片,否則無法通信。這其實是一個誤會。想想如果連一個簡單的適配器,一個U盤,一個鼠標,一個Ukey都要加上TYPE-C芯片,會不會有很多人都懷疑是多此一舉呢?本文博客作者為就這個問題給出了答案!
作為新一代的物理接口標準,TYPE-C正在迅速成為電子工程師設(shè)計中的常用元素。很多工程師一開始都會有個誤會,即TYPE-C接口,一定要使用CC邏輯芯片,否則無法通信。這其實是一個誤會。USB -IF委員會,制定TYPE-C標準的原意,是要節(jié)約社會資源,而不是浪費社會資源,試想,如果連一個簡單的適配器,一個U盤,一個鼠標,一個Ukey都要加上TYPE-C芯片,會不會有很多人都懷疑是多此一舉呢?為了讓工程師對這個問題能夠有一個簡潔的判定標準。筆者用三個原則來幫助大家進行這個判斷:
第一原則:如果您希望通過USB TYPE-C接口來提供超過5V的電壓,或者是超過3A的電流,那么一定需要TYPE-C接口芯片去實現(xiàn)USB PD協(xié)議。
第二原則:如果您的設(shè)備使用5V電壓,并且不超過3A的電流。那就要看設(shè)備本身的供電特性和數(shù)據(jù)傳輸特性。如果設(shè)備本身只往外供電,或者只接受對方供電,并且供電角色與數(shù)據(jù)傳輸角色為默認搭配(即供電方為HOST,用電方為Slave或者device)。那么你不需要TYPE-C芯片。
第三原則:這兩個原則是用來判斷設(shè)備上是否需要TYPE-C芯片,另外一點很受關(guān)注的C-C傳輸線上是否需要用到E-MARKER 芯片。這個判斷標準是,使用過程中,電流是否會超過3A?如果不超過,則可以不需要。 A to C, B to C的線,則看是否需要實現(xiàn)Battery Charging協(xié)議,如果要實現(xiàn),則可以使用LDR6013,帶來的好處是,既能夠?qū)崿F(xiàn)充電,又能夠傳輸數(shù)據(jù),避免某些不遵守Battery Charging協(xié)議的適配器無法給蘋果設(shè)備充電的問題。
以上三個原則雖然可以幫助大家節(jié)省芯片,那怎么省呢?也要注意方法:
第一、用電方及Device這端。用兩個5.1K下拉電阻,分別連接到C口母座的CC1和CC2上。如果需要判別插入方向,則用一個比較器,對兩個電阻上的電壓進行比較(如果是有處理器的系統(tǒng),則可以用ADC去判斷),比較結(jié)果即為方向。
第二、供電方或者說HOST這端(供電電壓為5V)。用兩個10K的上拉電阻分別對C口母座的CC1和CC2進行上拉。如果需要判別插入方向的,則用一個比較器,對兩個電阻上的電壓進行比較(如果是有處理器的系統(tǒng),則可以用ADC去判斷),比較結(jié)果即為方向。
以上原則可以幫助工程師以及老板省下很多錢了,^_^,不過,肯定會有人要拍磚了。Slaver端或者說SNK端別人不敢說什么?但是,SRC或者說,HOST這端,一定會有很多人跳出來,說這不符合TYPE-C標準,不能夠隨便往VBUS總線上放出電壓。我想說的是,確實不能隨便放出去,比如放個9V,10V,15V的電壓上去,會燒掉其他設(shè)備,但上面已經(jīng)說了,前提是,你的工作電壓是5V,放個5V電壓到總線上,可能引發(fā)的問題是,兩個5V相沖突了。5V沖突之后會發(fā)生什么事情?實際做電源的人都明白,電壓高者,會封住電壓低者。如果你很不幸,遇到對方的5V輸出是PUSH PULL形式的,那么,確實有可能會引發(fā)灌電流的情況,但是,這種情況,屬于電源設(shè)計本身應(yīng)該處理的問題。
因此,如果要過USB-IF認證,那么,除了那種在適配器上直接伸出來不可拔除的USB 公頭輸出線之之外,其他DFP應(yīng)用都乖乖的加上USB TYPE-C芯片吧。如果不需要過認證,看著辦吧。有句話,叫做劣幣驅(qū)逐良幣,同樣都能夠用的情況下,市場會決定一切的。
目前,我能夠看得到的必須要用TYPE-C芯片的應(yīng)用,包括:筆記本電腦,手機,平板,移動電源,支持高壓快充的適配器,可以參考我們樂得瑞的LDR6013系列芯片。
以上屬一家之言,僅供參考,特別是總線上5V沖突的部分。我之所以敢推薦不用芯片,那是因為即使用了,也很難避免不沖突,特別是兩個DRP,兩個 TRY.SRC設(shè)備相連,并且外圍存在干擾的情況下。在Type-C時代,所有的設(shè)計,都必須要應(yīng)對總線上的VBUS電壓沖突的情況。既然都必須防沖突,那自然就可以不用了。
最后,還是附上基礎(chǔ)知識:
與USB TYPE-C物理接口相關(guān)的標準一共有三個:USB Type-C 1.1, USB PD 2.0, Battery Charging 1.2,如果3個協(xié)議全部支持,則可以實現(xiàn)Type-C的所有優(yōu)勢特性。Type-C把設(shè)備的角色在供電和數(shù)據(jù)傳輸上進行了分離。電能傳輸上分為SRC(即供電方,例如適配器),SNK(即受電方,例如U盤)。對于既能夠承擔(dān)SRC角色,又能夠承擔(dān)SNK角色的設(shè)備,則稱為DRP設(shè)備(例如筆記本電腦和手機)。在DRP設(shè)備中,有一類特別傾向于成為SRC設(shè)備的Device,稱為Try.SRC設(shè)備(例如移動電源)。數(shù)據(jù)傳輸角色上,分為DFP(即傳統(tǒng)的HOST)和UFP(即傳統(tǒng)的Device或者Slave)默認情況下,SRC即為DFP,SNK即為UFP,如果要改變這種默認的搭配,則要使用USB PD 2.0通信協(xié)議進行ROLE_SWAP。所有這些角色定義及角色切換,都是通過USB TYPE-C協(xié)議中的CC邏輯及通信來實現(xiàn)的。