Type C - 一览TI Type C与USB PD的解决方案

大家好

我姓梁

我姓梁

大家可以叫我 Tina

我是跟班多来自同一个产品线的

USB 接口保护芯片这一块

班多在前面两节课里面

都有讲过 Type C 的规范

都有讲过 Type C 的规范

我接下来要介绍一下我们产品线

所有的一些关于 Type C

还有 PD 的芯片解决方案

我们可以看到左边的这个方块图

是一个 Type C 与 PD 的

是一个 Type C 与 PD 的

整个生态系统里面所具有的一些功能

然后因为 USB Type C PD 它有非常多的功能

我们可以看到红色模块

红色模块是跟功率相关的一些模块

像过压过流的保护

然后 UL\IEC、VBUS NFET Drive 这些东西

然后蓝色这一块我们看到有四个部分

CC 逻辑这一块是 Type C 里面必须的一个模块

它是进行一个设备接入以及拔出的检测

并且设置一些电流的档位

VCONN 它是一个可选择的功能模块

什么时候需要 VCONN

我们在第一节课的时候有提到

VCONN 它是一个给线里面芯片供电的一个管脚

像两种应用场合是需要 VCONN 的

假如说你要通过 Type C 走大于 3A 的电流

大于 3A 的 USB 线

它是需要有一个芯片在线缆里面

来告诉源端以及负载端

我这个线是一个 5A 可以走 5A 的一个线

假如说没有这个芯片在线里面的话

这个线最大只能走 3A

这个线里面的芯片就是由 VCONN 来供电的

这是第一个应用场合需要依靠 VCONN

大于 3A 的一个场合

第二个场合

就是当系统需要传输 USB3.1 数据的时候

并且线缆有一些 USB 的应用场合

它的线缆非常的长

所以在这个 USB3.1 的这个线里面

它会把 USB3.0 的 Redriver、Retimer

这个芯片是做在 USB 线缆里面

这个时候就需要我们 VCONN

去给这个 USB 的 Redriver、Retimer 它们来供电

这第二种应用场合需要依靠 VCONN

我们还有另外的两个模块是跟 PD 相关的

假如我们的应用场合不需要 PD

这两个功能模块不需要

但是假如说我们是需要走 PD 的话

我们需要 PD 物理层以及 PD Manager

一个管理者这样的模块来进行 PD 的沟通

除了数据通讯协议这一块所需要的模块

还有一些数据传输的应用所需要的 3.0 的 Mux

还有 Redriver、Retimer

还有一些调解器

这些功能模块

TI 它是所有这里面包括一些接口的 ESD

以及过压的保护的模块

所有的这些模块在 TI 里面都有相应的解决方案

那我所来自的这个产品线

我们主要是功率相关的一些模块

我们主要是功率相关的一些模块

所以我们可以看到比较模糊的

这些是 TI 的另外产品线所做的

比较清晰的这一些模块

是在我们产品线里面所做的一些芯片方案

今天下午会介绍的几个芯片是在右边的这个表格里面

从下往上是一个集成度递减

然后设计灵活度递增这样的一个顺序

TPS25810 是一颗最基本的

USB DFP 15W 的控制器

它是适用于供电端设备的一个芯片

它是不带 PD 的

所以最大支持的功率是 5V3A15W

这样的一个功率等级

往上走我们有 TPS25741 跟 TPS25740

这两颗芯片它是具有 PD 的

最大可以支持到

不带 A 版本最大可以支持到 20V3A

带 A 的版本是最大支持到 15V3A45W

一个功率等级

这两个芯片它都是不需要外围的

一个 MCU 来控制的

一个 MCU 来控制的

是一个集成的方案

里面它的功率它的电压是有三个选择

不带 A 的这个版本是 5V、12V、20V

带 A 的版本是 5V、9V 以及 15V

这个电压的选择不是靠 MCU 来控制

而是我们芯片里面有四个配置的管脚

通过这些管脚的上拉还有下拉

可以进行电压以及功率的选择

40 跟 41 的区别是

41 它是支持数据传输

以及有一个 Power Mux 的功能

在后续的一些 slice 里面我们会介绍到

可能有一些应用场合

我们所需要的电压以及功率

不在 40 或者 41 所包含的范围内

这个时候我们可以选用 TPS25725

25725 它的 PD Manager 的是做在外面的

通过 I2C 与一个外置的 MCU 通讯

我们可以进行更多的电压以及功率的配置

并且 25725 它是一个 DRP 的芯片

也就是它的电压可以是双向的

既可以做受电，也可以做供电

接下来就是 TPS25810 的一个规格

25810 我们可以看到它包含了

CC 逻辑的模块以及 VCONN

并且我们还集成了一个 3A 的 Power Switch

来做过流过压的检测

以及 VBUS 的上电以及放电

还有一些跟安规相关的功能

CC 逻辑它到底包含什么样的东西？

首先除 CC 它是检测设备的插入以及拔出

当我们检测到有一个有效合法的设备插入的时候

我们会控制芯片 3A 的这个 Power Switch 打开

从而 5V 输出到 VBUS 给外围的芯片供电

当我们检测到设备拔出

我们会里面的 3A

我们会在里面的 Power Switch 进行放电

来使这个 Type C 回复到一个冷插座这样的一个原始状态

没有 VBUS 没有 5V 输出

那除了插入以及拔出的检测

25810 它还可以去通过外围

两个配置的管脚来选择电流广播的值

电流广播的值它是有三档

标准 1.5A 以及 3A 这样的一个三档的一个档位

可能有一些人他会有疑问

为什么我们要进行一个电流

这样的一个广播值的一个配置

我一开始把它 Fix 把它固定在 3A 不就可以吗？

在有一些应用当中

比如像多口的应用

那我们知道可不带 Type C 它最大可以走 3A

但是有些应用场合他可能由于 PCB 板面积

或者是前期 Power Supply DC\DC、AC\DC 的一个限制

我在两个口同时有设备接入的时候

其实不希望两个口同时输出一个 3A

这样的话我整个系统是一个 6A

它板子的温度可能会非常的烫

这个时候我们可以把其中一个口

它的电流广播值从 3A 变化到 1.5A

在 Type C 的规范里面有要求

当主机端它的电流广播值发生变化的时候

从机端需要在一定的时序之内作出反应

来改变从机端的它的一个电流的需要值

来匹配主机端这边的一个电流广播值

后续我们会介绍到 25810

它有一个功能是进行多端口功率管理这样一个应用功能

做一个动态的功率管理

还有一个就是 VBUS 应用

VBUS 的应用主要就是

刚刚有提到的 VBUS 上电及放电

因为 Type C 它与 Type A 口

最大的一个其中一个区别是

Type A 口的 5V 是一直在的

即使外面没有设备接入

但是 Type C 它是一个冷的插座

当没有设备接入的时候

这个 5V 或者是更高的电压是不存在的

这个 5V 或者是更高的电压是不存在的

只有当有设备接入

并且这个设备是一个合法的负载

才会打开这个 VBUS

才会打开这个 VBUS

给外面输出一个电压

这些都是在 25810 里面的进行完成的

然后还有就是 VCONN 来给

来给带芯片的 Cable 供电

25810 它是一个低功耗的设计

在没有设备插入的时候

芯片本身的静态功耗非常的低是小于一个微安

我们知道在一些电池用电池供电的应用

像 Power Bank 以及电脑

都是对静态功耗要求十分严格的一些应用场合

并且我们在 CC 管脚上面是集成了

系统及 IEC/ESD 的保护

所以不需要外围再接 ESD 保护的单元

或者是 TVS 来做静电保护

或者是 TVS 来做静电保护

这是 25810 的一个在笔记本电脑里面一个典型的应用

我们可以看到外围的元器件非常的少

25810 我们只需要给它一个 5V 的电源

25810 会实时检测 CC 这一路

来打开 VBUS 来给外面一个电路供电

同时 25810 它还可以判断

接入的设备它的极性是正插还是反插

它会给出一个 POL 这样的一个信号来判断是正插反插

从而我们可以去选择 USB3.1 的通路

来进行 USB3.1 的数据传输

这是 25810 的一些典型的应用

它可以应用在消费类个人电子设备

像笔记本电脑、台式机还有显示器

这样的一个向外供电

我们知道今年 1 月份的 CES 有非常多的电脑厂商

都已经发布了带有 Type C 的笔记本电脑

然后在今年的模型上面这些厂家还是保留有 barrel jack

它们所带的这个 Type C 口是一个

目前还只是一个 5V3A 对外供电的口

在未来的一些模型上面

笔记本电脑会用 Type C 口来取代这个 barrel jack

来做一个来外接一个 adapter

来给自己本身笔记本电脑本身进行供电

另外一个应用我们见的

对 Type C 兴趣比较多的是在汽车里面

除了后座不带数据传输的这种充电

还有非常多的兴趣是在这个车机里面

我们知道现在车机里面像 Carplay 未来的 Androidplay

这些都是非常流行会越来越流行

像 Carplay 跟 Androidplay

它们对信号传输延途这块的要求非常的严格

所以它们对 Type C 的兴趣非常高

是其中一个原因是 Type C

它是通过一个专门的 CC 的这样一个通道来进行功率

或者是其它协议的一些握手

从而释放了我们 D+/D- 来做更多的数据传输

来使这个延途更加的优化

然后还有一些就是像个人消费类的

Power Bank、车充、adapter、Docking

还有工业类的 wall charger

还有工业电脑这一类的应用

都可以看到 25810 的一些机会在里面

我们刚刚有提到 25810

它是一个 CC 逻辑加 3A 的 Power Switch

这样一个集成的方案

这种方案的优势在哪里？

我们可以做一个与市面上面其他方案做一个对比

我们可以做一个与市面上面其他方案做一个对比

左边这个是一些市面上面别的方案

它是一个基于单片机或者是 MCU 这样一个方案

只有 CC 逻辑这一块并不带 Power Switch

它给出的一些信号是像 VBUS

它是只有一个 VBUS EN 的信号

所以在 VBUS 这一路需要外接一个 3A 的 Power Switch

来做 VBUS 的过流过压的保护以及导通和关断

假设信号系统需要走 USB3.1 这样的一个数据

你的系统是需要提供 VCONN 的

这些基于单片机的这样一个方案

是不具备 VCONN Switch 这一路开关在里面

它只有一个使能的信号

所以我们需要外接两个 MOS 管

来给 VCONN 进行供电

同时 CC 上面也需要外围的一个 TVS 管

或者 ESD 保护单元来做静电的保护

那红色方框里面都是 25810 集成的一些功能模块

我们再做一个更直观的一个对比

就是基于 CC 逻辑还有 25810 的一个方案

方案它的 PCB 板的一个对比

我们可以看到基于 25810 的方案

它与单片机这种方案相比

外围的元器件非常的少

并且可以节省我们 1/3 这样的一个 PCB 板的面积

并且 25810 它是通过了 Type C 1.1 的一个规范测试

以及我们在 VBUS

还有 VCONN 这两路与功率相关的电源轨的路径

拿到了 UL 还有 CB 的认证

可能大家会有一些奇怪

为什么我们要做一个规范一致性的一个这样的测试

首先我们知道 USB

它是市面上面可以算得是最受欢迎的一个接口

有非常多的设备都是带有 USB 口

Type C 出来之后

由于它的正反插以及 Cable 两端

都是长的一样这样一个特性

我们有可能会发生说两个供电设备接到一起

假如说这两个供电设备有一方它是不满足规范的

就有可能损坏另外一方这个供电设备

满足这个规范的话

可以避免这种不必要的损坏的发生

另外我们知道因为带有 USB 口的设备非常的多

USB 口其中一个最重要的功能

是给我们的手机或者是我们的平板、电脑来进行充电

充电的这些外设备非常的多

它可以是适配器

可以说墙充可以是车充

也有可能是车载里面的 USB 口

我们不能保证所有的这些充电设备都来自同一厂商

只有当不同厂商它的这些方案

都是满足 Type C 这样的一个规范

我们才能保证这些不同的设备

都能成功的给我们的手机或者是平板来充电

来符合这个互操作性

最后一个就是只有通过了这个规范一致性的测试

我们才能拿到 USB 联盟发颁发的这个 logo

才可以贴在我们的产品上面

我们刚刚有提到一个端口功率管理这样的一个应用

端口功率管理这个应用一般是运用在什么样的场合

它一般是一个运用在多口的这样的一个应用场合

像带双口或者是更多 USB 口的

这样一个 Power Bank、车充、墙充

或者是 USB Hub

这些应用它们的 PCB 板面积一般都是非常有限的

像 Power Bank 跟车充

我们知道这些应用像 Power Bank 移动电源

我们知道 Power Bank 里面

大部分的面积其实是电芯的面积

电路板面积其实只占整个 Power Bank 面积非常少的一部分

这些 PCB 板面积非常有限

当我有两个口同时有设备接入的时候

我不希望这两个口同时能走 3A

这样的话我们的板子会非常的烫

第二种场合就是有可能我的前级

powers line power budget 它是有限的

可能我前级只有一个 4.5A

或者是一个 5A 的 DC\DC

这种场合我也不希望说两个口有设备接入的时候

同时出一个 3A

这样就超出了我的前级 DC\DC 可以供给的功率

这些应用场合

我们可以用 25810

实现一个动态的智能的一个端口功率管理

25810 里面它有两个管脚

一个叫负载检测

一个叫 UFP

负载检测这个管脚是当外围有一个合法的设备接入

并且这个设备它拉的电流超过一定阈值

这个管脚它是一个低有效

我们通过这个管脚负载检测管脚

来控制另外一片 25810 它电流广播值的配置管脚

可以实现一个电流广播值的改变

它的操作过程大概是这样的

在没有外围任何设备接入的时候

我们这两个 USB 口

都是对外广播 3A 这样的一个电流单位

假如其中一个 USB 口有一个设备接入

然后我们负载检测会有像并且变低

我们会改变第二个 USB 孔

从 3A 的广播值改变到 1.5A 电流广播值

所以当第二个设备接入另外一个口的时候

这个口只支持一个 1.5A 的电流的充电

所以总的电流是一个 4.5A

当先进来的这个 USB 口的设备拔掉之后

这个负载检测的管脚是会复位

从而释放这个口重新变成一个 3A 的口

受电设备它接收到这个口从

1.5A 变为 3A 的一个电流广播值

所以它就可以用 3A 的一个电流进行充电

这个过程是一个动态的过程

它不存在说我某一个口就是固定是 3A

另外一个口一定是 1.5A

它是一个先进先接入的设备保证 3A

后接入的设备是一个 1.5A 这样的一个优先级

我们可以看到这种实现方式

它不需要 MCU 的控制

也不需要增加任何外围的元器件

这个电路除了端口的功率管理

它还有另外一个功能

是一个系统级低功耗的设计

可以看到这个框图里面有两个 power supply

一个是大电流的 DC/DC

一个是小电流的 LDO

为什么我们在在这里放了一个 LDO

是因为 25810 它有一个管脚叫 UFP

这个管脚是当只要有一个合法的设备接入

我这个 UFP 就会有效

我们可以来做一个设计

当系统没有任何外围设备接入的时候

我是关掉这个大电流的 DC/DC

用一个小电流 LDO 来给 25810 供电

25810 就进行一个在 CC 上是检测这个设备

当有设备接入任意一个口的时候

我用 UFP 这个信号来做一个唤醒的信号

来使能我的大电流 DC/DC 来给外围的一个设备供电

从而在待机的时候没有设备接入的时候

我们可以做我们可以降低系统的整体的功耗

接下来这颗芯片是 TPS25740

25740 与 25810相比

它是带有 PD 的

它最大可以支持 20V3A60W 这样一个功率

我们可以看到它是有 CC 逻辑集成

然后 PD 物理层 PD 管理者集成

所以它不需要 MCU 的控制

所有的功率以及电压的配置

是通过外围的四个配置管脚的上拉

或者是下拉来进行配置

在功率这一块

我们集成了过流保护过压保护

以及我们集成的一个高压的 NMOS 管的驱动

所以只需要外围再接一个 NMOS 管

就可以做一个 PD 这样的一个方案

我们知道市面上面有一些方案

它是不带有这个高压驱动管的

它是外围接一个 PMOS 这样的一个解决方案

我们知道市面上面高压的 PMOS 管是不太好找的

25740 它有两个版本

一个是 A 版本

A 版本的话，它是支持 5V、9V、15V 这样的输出

不带 A 的版本是支持 5V、12V、20V

同样的 25740

它在没有设备插入的时候

它的静态功耗是小于十个微安

也是一个低功耗这样的一个设计

同时我们也在 CC 管脚上面

集成了系统级的 ESD 保护

这是 25740 它的一个典型的应用框图

我们可以看到 25740 它是不需要 MCU 控制外围

只需要一些少量的 RC 电阻

以及一个外接一个 NMOS 管

以及一个外接一个 NMOS 管

进行 VBUS 的隔离及导通

25740 它这种方案的工作方式是

我们里面有 CC 逻辑会监测 CC

有设备接入并且这个设备合法

我们会把 25740 配置的电压以及功率的挡位向外广播

我们会把 25740 配置的电压以及功率的挡位向外广播

负载端它会选择某一电压以及功率来回馈来反馈给 25740

25740 会把这个电压通过 CTL1、CTL2

这个信号给到前级的 Power Supply

快来改变前级 Power Supply 的一个反馈回路

从而改变这个输出电压

当设备我们检测到设备拔出之后

25740 里面是集成了放电的回路

我们只需要加一个放电的电阻

就可以把这个高压的电来进行放掉

25740 的一些典型应用

我们看到的有像电动工具这一类型

那我们知道电动工具很多时候它都是带有线缆

但是不是很多时候我们都能找到这个 220V

这样一个电源来供电

所以在电动工具这种应用里面

他们会考虑说我做成一个电池的一个结构

然后外围接一个充电器

在我要外出的时候把这个电动工具充饱电

然后再把这个电动工具带出

25740 因为它支持 60W 这样的一个功率

所以它是比较适合像电动工具

这种大功率的充电应用的场合

还有一种就是像车里面的后座

以及车机这样的一些应用

来使得在车上

我们可以给我们的平板或者笔记本电脑进行充电

并且我们看到有一些国外的卡车这样的车型里面

其实是带有一个双向这样的一个插座

其实是带有一个双向这样的一个插座

来出一个大功率给外围的设备充电

Type C 出来之后

因为 Type C 它最大支持 100W 这样的一个功率

我们其实未来可以用 Type C 口来代替

这些车上面的一个 220V 这样的一个端口

还有像适配器、墙充、Docking 这样的应用

下面我是想做一个对比就是

25740 它这种把集成的方案与不需要 MCU 的方案

与一些市面上面基于 MCU

这样的一个方案的一个对比

这样的一个方案的一个对比

google 它的 Pixel

是用 Type C 它是带 Type C 口

并且用这个 Type C 口来进行充电的

并且用这个 Type C 口来进行充电的

而 google 它自己的

Type C 的适配器的原始方案是用的一种

Type C 的适配器的原始方案是用的一种

原始方案是用基于 MCU 这样的一个方案

我们可以看到这种方案

它外围需要非常多的功率器件搭配着使用

首先 MCU 的这种方案由于工艺的问题

它是一个低压供电的方案

所以它是需要一个外围的 LDO 来把这个高压

降成一个 3.3V 来给这个芯片供电

同时它是用一个 PMOS 管来

它外围是驱动一个 PMOS 管

来进行 VBUS 的导通以及关断

同时它的放电回路就是 VBUS 的放电回路

也是外置的

它只有一个 in 啊什么信号

需要外围接一个 MOS 管

以及放电电阻来控制 VBUS 放电的过程

还有这一部分应该是过流检测的部分

这些外围的元器件非常多

而且我们知道 PD 它对 VBUS 放电

以及上电也是有非常严格的时序的要求

因为 PD 它有可能是输出 20V

当一个 20V 的设备拔掉之后

Type C 的规范是要求在非常短的时间之内

来把这个 20V 放电放掉

来避免说用户做一个快速的插拔

把 20V 设备拔掉之后

我又快速接入一个可能只需要 5V 这样的一个设备

假如说我们电压没有完全放掉

就有可能会打坏这个 5V 的设备

像这种需要外围元器件控制的电路

它是非常难非常难满足这个 PD

它是非常难非常难满足这个 PD

对于时序这一块的要求

这是基于 25740 的一个方案

实现同样的功能

我们可以看到 25740 外围只需要少量的无源器件

以及一个外置的 MOS 管

这是我们总结的一个对比表

左边这个是 google 原始的方案解决方案

右边是 25740 的解决方案

我们可以看到 25740

它只需要两颗芯片就可以完成同样的功能

其中一颗是25740

另外一个是 MOS 管

另外一个是 MOS 管

而基于单片机 MCU 这种方案

它是需要 11 颗芯片搭配使用

无源器件我们也非常的少

并且 25740 我们只需要双层板

就可以完成这样的一个设计

像这原始的设计是需要四层板

需要双层板、25740 是单层板

面积是节省了将近一半

大家非常多人关注的这样一个成本

25740 这样的一个总体方案的成本

是原始方案成本的将近 1/3

所以我们可以看到像 25740 这的这样的集成的方案

可以给我们节省非常多的外围元器件

节省 BOM 以及 PCB 板的面积

接下来这一个是 TPS25741

25741 它的框图与 25740 的框图相比

它是多了 Power Mux 的功能

以及 VCONN 的支持

剩下来的跟 25740 是一样的

同样它也有两个版本

一个非 A 一个 A

不带 A 的版本是支持 5V、15V、20V

A 的版本是 5V、9V、15V

这些电压以及功率的配置

也是通过外围的四个配置管脚的上拉或下拉来适当配置的

静态电流同样的也是非常的低

同样也在 CC 上面集成了系统及 ESD 的保护

这是 25740 的两种典型的应用

左边这种是与 25740 非常的类似

我们会有两个控制管脚 CTL1、CTL2

来把握手得到的电压的信息

给到前级的 Power Supply

改变前级 Power Supply 它的反馈回路

从而输出相应的电压

唯一不同的是 25741

它有一些跟数据相关的一些管脚

像 UFP、POL

UFP 是一个负载检测

它能做它能检测负载接入

这个是低有效

POL 它是一个极性判断的管脚

所以在 USB3.1 这样的一个

需要走这样数据的一个系统里面

这个信号是必须的

来接外围 USB3.1 这样一个 MOS

来进行通路选择

还有一些假如说是插进来一个 audio

或者是 debug 的一个外设

25741 会给出相应的指示信号给到系统

指示这样的设备插入

另外一个应用

我们可以看到它是有两路 MOS 管

这两路 MOS 管是接到

系统里面现有的 12V、9V 电源

以及 5V 这样的一个电源

25741 内部它是集成了一个 Power Mux 的功能

来把系统里面已有的这样的两路电源轨来做一个复用

输出到 VBUS

第二种应用场合它是适用于哪些环境

我们知道像台式机、显示器以及 Docking 这些系统

我们一般都是有系统

这个系统里面 12V 跟 5V 一般都是现有的

这个时候我们就不需要额外

再在 25741 前面加一个 DC/DC

来改变我的输出到 5V 或者是 12V

我们可以运用这个现有的 5V 和 12V

然后通过 25741 Power Mux 这样的一个功能来进行输出

我们可以看一下这个 25741

它 Power Mux 这样的一个流程

我们系统在一开始的时候有可能是输出 5V

然后也有在 5V 跳变到 12V 的时候

25741 它首先会关掉

5V 这一路的 MOS 管 Q1A

5V 这一路的 MOS 管 Q1A

但是 Q1B 这个里面有一个寄生的 body-diode

5V 这一路会 keep 在输出这里

同时 25741 它会控制

里面集成的高压 MOS 管来打开 Q2

使得 12V 能够输出到 VBUS 给外围设备供电

假如说系统一开始是输出 12V

然后需要跳变到 5V 输出

25741 它首先会控制高压 MOS 管来关掉 Q2

同时我们会监测 VBUS 输出

从 12V 跳到 5.5V 的时候

我们可以打开 Q1 使得 5V

能够通过 Q1 这两个 MOS 管输出到 VBUS

这些控制回路都是集成在 25741 里面

我们外围只需要 MOS 管就可以做一个通路选择

这样的一个通路复用这样的一个功能

我们来做一个对比

假如说不带 Power Mux 这样的一个解决方案

我们需要外围非常多的一些元器件

来做一个 Power Mux 的功能

25741 我们只需要两路 MOS 管就可以做

就可以利用现有的 12V 跟 5V 电压来做输出

集成 Power Mux 功能

除了节省我们的 BOM 及 PCB 板面积

还使得我们非常容易地满足 PD

它在电压转换的一些时序的要求

25741 我们提供的是两套评估板

一套是可以演示 Power Mux 这样的一个功能

那另外一套是演示数据通讯这样的一个功能

最后一颗芯片我想介绍的是 TPS25725

在最开始我们有提到 25740、25741 以及 25810

它的功率以及电压都是固定的

但是有一些场合我们需要更多的电压以及功率的选择

我们可以采用 25725

我们可以看到 25725 它的功率这一块

跟 25741 这些 25740 是相似

跟 25741 这些 25740 是相似

然后在协议这一块

我们有 VCONN、CC 逻辑以及 PD 物理层

是 25740 它的 PD Manager

是需要外置的一个 MCU 充当

通过 I2C 与外面的 MCU 的通讯

我们可以用 MCU 去配置 25725

使得我们有更多的电压以及功率的广播值

TPS25725 它是一个 TCPC Type C 端口控制器

由于 MCU 是外置的

在一些多口的应用应用场合里面

我们只需要一个全局的 TCPM

只需要一个全局的 MCU

就可以再加两颗 TPS25725

就可以实现一个多口这样的应用

相比一些单片集成 MCU 或 ARM 在里面的方案

我们是节省了一些节省了非常多的 ARM 的资源

因为这假如是两片单片集成 ARM 这样的芯片

在多口的应用里面是其实

在多口的应用里面是其实

两个是有系统里面是有两个 ARM

这些资源是被浪费掉的

25725 因为它的 MCU 是外置

可以高效地运用外围 MCU 的资源

这是 25725 的一个典型应用

25725 里面我们是集成了三路高压的管子

然后这三路高压的管是

既可以是 Source，也可以是 Sink

25725 它是 TCPC

然后它会监测 CC

假如说这个 Type C 口接入的是一个适配器

25725 检测了外围是一个是适配器

那么它会打开 Sink 这一路

使得外围的一个适配器可以给里面的电池充电

假如说我们 25725 通过 CC 检测到

外面接入的是一个平板或者是手机

我们会打开 Source 的电路来给外面的芯片进行供电

在双口的这样的一个应用里面

我们只需要一个全局的 MCU

通过 I2C 来控制这两个 TPS25725

这就是这一节的一些内容

不知道大家有没有什么问题

大家好

我姓梁

我姓梁

大家可以叫我 Tina

我是跟班多来自同一个产品线的

USB 接口保护芯片这一块

班多在前面两节课里面

都有讲过 Type C 的规范

都有讲过 Type C 的规范

我接下来要介绍一下我们产品线

所有的一些关于 Type C

还有 PD 的芯片解决方案

我们可以看到左边的这个方块图

是一个 Type C 与 PD 的

是一个 Type C 与 PD 的

整个生态系统里面所具有的一些功能

然后因为 USB Type C PD 它有非常多的功能

我们可以看到红色模块

红色模块是跟功率相关的一些模块

像过压过流的保护

然后 UL\IEC、VBUS NFET Drive 这些东西

然后蓝色这一块我们看到有四个部分

CC 逻辑这一块是 Type C 里面必须的一个模块

它是进行一个设备接入以及拔出的检测

并且设置一些电流的档位

VCONN 它是一个可选择的功能模块

什么时候需要 VCONN

我们在第一节课的时候有提到

VCONN 它是一个给线里面芯片供电的一个管脚

像两种应用场合是需要 VCONN 的

假如说你要通过 Type C 走大于 3A 的电流

大于 3A 的 USB 线

它是需要有一个芯片在线缆里面

来告诉源端以及负载端

我这个线是一个 5A 可以走 5A 的一个线

假如说没有这个芯片在线里面的话

这个线最大只能走 3A

这个线里面的芯片就是由 VCONN 来供电的

这是第一个应用场合需要依靠 VCONN

大于 3A 的一个场合

第二个场合

就是当系统需要传输 USB3.1 数据的时候

并且线缆有一些 USB 的应用场合

它的线缆非常的长

所以在这个 USB3.1 的这个线里面

它会把 USB3.0 的 Redriver、Retimer

这个芯片是做在 USB 线缆里面

这个时候就需要我们 VCONN

去给这个 USB 的 Redriver、Retimer 它们来供电

这第二种应用场合需要依靠 VCONN

我们还有另外的两个模块是跟 PD 相关的

假如我们的应用场合不需要 PD

这两个功能模块不需要

但是假如说我们是需要走 PD 的话

我们需要 PD 物理层以及 PD Manager

一个管理者这样的模块来进行 PD 的沟通

除了数据通讯协议这一块所需要的模块

还有一些数据传输的应用所需要的 3.0 的 Mux

还有 Redriver、Retimer

还有一些调解器

这些功能模块

TI 它是所有这里面包括一些接口的 ESD

以及过压的保护的模块

所有的这些模块在 TI 里面都有相应的解决方案

那我所来自的这个产品线

我们主要是功率相关的一些模块

我们主要是功率相关的一些模块

所以我们可以看到比较模糊的

这些是 TI 的另外产品线所做的

比较清晰的这一些模块

是在我们产品线里面所做的一些芯片方案

今天下午会介绍的几个芯片是在右边的这个表格里面

从下往上是一个集成度递减

然后设计灵活度递增这样的一个顺序

TPS25810 是一颗最基本的

USB DFP 15W 的控制器

它是适用于供电端设备的一个芯片

它是不带 PD 的

所以最大支持的功率是 5V3A15W

这样的一个功率等级

往上走我们有 TPS25741 跟 TPS25740

这两颗芯片它是具有 PD 的

最大可以支持到

不带 A 版本最大可以支持到 20V3A

带 A 的版本是最大支持到 15V3A45W

一个功率等级

这两个芯片它都是不需要外围的

一个 MCU 来控制的

一个 MCU 来控制的

是一个集成的方案

里面它的功率它的电压是有三个选择

不带 A 的这个版本是 5V、12V、20V

带 A 的版本是 5V、9V 以及 15V

这个电压的选择不是靠 MCU 来控制

而是我们芯片里面有四个配置的管脚

通过这些管脚的上拉还有下拉

可以进行电压以及功率的选择

40 跟 41 的区别是

41 它是支持数据传输

以及有一个 Power Mux 的功能

在后续的一些 slice 里面我们会介绍到

可能有一些应用场合

我们所需要的电压以及功率

不在 40 或者 41 所包含的范围内

这个时候我们可以选用 TPS25725

25725 它的 PD Manager 的是做在外面的

通过 I2C 与一个外置的 MCU 通讯

我们可以进行更多的电压以及功率的配置

并且 25725 它是一个 DRP 的芯片

也就是它的电压可以是双向的

既可以做受电，也可以做供电

接下来就是 TPS25810 的一个规格

25810 我们可以看到它包含了

CC 逻辑的模块以及 VCONN

并且我们还集成了一个 3A 的 Power Switch

来做过流过压的检测

以及 VBUS 的上电以及放电

还有一些跟安规相关的功能

CC 逻辑它到底包含什么样的东西？

首先除 CC 它是检测设备的插入以及拔出

当我们检测到有一个有效合法的设备插入的时候

我们会控制芯片 3A 的这个 Power Switch 打开

从而 5V 输出到 VBUS 给外围的芯片供电

当我们检测到设备拔出

我们会里面的 3A

我们会在里面的 Power Switch 进行放电

来使这个 Type C 回复到一个冷插座这样的一个原始状态

没有 VBUS 没有 5V 输出

那除了插入以及拔出的检测

25810 它还可以去通过外围

两个配置的管脚来选择电流广播的值

电流广播的值它是有三档

标准 1.5A 以及 3A 这样的一个三档的一个档位

可能有一些人他会有疑问

为什么我们要进行一个电流

这样的一个广播值的一个配置

我一开始把它 Fix 把它固定在 3A 不就可以吗？

在有一些应用当中

比如像多口的应用

那我们知道可不带 Type C 它最大可以走 3A

但是有些应用场合他可能由于 PCB 板面积

或者是前期 Power Supply DC\DC、AC\DC 的一个限制

我在两个口同时有设备接入的时候

其实不希望两个口同时输出一个 3A

这样的话我整个系统是一个 6A

它板子的温度可能会非常的烫

这个时候我们可以把其中一个口

它的电流广播值从 3A 变化到 1.5A

在 Type C 的规范里面有要求

当主机端它的电流广播值发生变化的时候

从机端需要在一定的时序之内作出反应

来改变从机端的它的一个电流的需要值

来匹配主机端这边的一个电流广播值

后续我们会介绍到 25810

它有一个功能是进行多端口功率管理这样一个应用功能

做一个动态的功率管理

还有一个就是 VBUS 应用

VBUS 的应用主要就是

刚刚有提到的 VBUS 上电及放电

因为 Type C 它与 Type A 口

最大的一个其中一个区别是

Type A 口的 5V 是一直在的

即使外面没有设备接入

但是 Type C 它是一个冷的插座

当没有设备接入的时候

这个 5V 或者是更高的电压是不存在的

这个 5V 或者是更高的电压是不存在的

只有当有设备接入

并且这个设备是一个合法的负载

才会打开这个 VBUS

才会打开这个 VBUS

给外面输出一个电压

这些都是在 25810 里面的进行完成的

然后还有就是 VCONN 来给

来给带芯片的 Cable 供电

25810 它是一个低功耗的设计

在没有设备插入的时候

芯片本身的静态功耗非常的低是小于一个微安

我们知道在一些电池用电池供电的应用

像 Power Bank 以及电脑

都是对静态功耗要求十分严格的一些应用场合

并且我们在 CC 管脚上面是集成了

系统及 IEC/ESD 的保护

所以不需要外围再接 ESD 保护的单元

或者是 TVS 来做静电保护

或者是 TVS 来做静电保护

这是 25810 的一个在笔记本电脑里面一个典型的应用

我们可以看到外围的元器件非常的少

25810 我们只需要给它一个 5V 的电源

25810 会实时检测 CC 这一路

来打开 VBUS 来给外面一个电路供电

同时 25810 它还可以判断

接入的设备它的极性是正插还是反插

它会给出一个 POL 这样的一个信号来判断是正插反插

从而我们可以去选择 USB3.1 的通路

来进行 USB3.1 的数据传输

这是 25810 的一些典型的应用

它可以应用在消费类个人电子设备

像笔记本电脑、台式机还有显示器

这样的一个向外供电

我们知道今年 1 月份的 CES 有非常多的电脑厂商

都已经发布了带有 Type C 的笔记本电脑

然后在今年的模型上面这些厂家还是保留有 barrel jack

它们所带的这个 Type C 口是一个

目前还只是一个 5V3A 对外供电的口

在未来的一些模型上面

笔记本电脑会用 Type C 口来取代这个 barrel jack

来做一个来外接一个 adapter

来给自己本身笔记本电脑本身进行供电

另外一个应用我们见的

对 Type C 兴趣比较多的是在汽车里面

除了后座不带数据传输的这种充电

还有非常多的兴趣是在这个车机里面

我们知道现在车机里面像 Carplay 未来的 Androidplay

这些都是非常流行会越来越流行

像 Carplay 跟 Androidplay

它们对信号传输延途这块的要求非常的严格

所以它们对 Type C 的兴趣非常高

是其中一个原因是 Type C

它是通过一个专门的 CC 的这样一个通道来进行功率

或者是其它协议的一些握手

从而释放了我们 D+/D- 来做更多的数据传输

来使这个延途更加的优化

然后还有一些就是像个人消费类的

Power Bank、车充、adapter、Docking

还有工业类的 wall charger

还有工业电脑这一类的应用

都可以看到 25810 的一些机会在里面

我们刚刚有提到 25810

它是一个 CC 逻辑加 3A 的 Power Switch

这样一个集成的方案

这种方案的优势在哪里？

我们可以做一个与市面上面其他方案做一个对比

我们可以做一个与市面上面其他方案做一个对比

左边这个是一些市面上面别的方案

它是一个基于单片机或者是 MCU 这样一个方案

只有 CC 逻辑这一块并不带 Power Switch

它给出的一些信号是像 VBUS

它是只有一个 VBUS EN 的信号

所以在 VBUS 这一路需要外接一个 3A 的 Power Switch

来做 VBUS 的过流过压的保护以及导通和关断

假设信号系统需要走 USB3.1 这样的一个数据

你的系统是需要提供 VCONN 的

这些基于单片机的这样一个方案

是不具备 VCONN Switch 这一路开关在里面

它只有一个使能的信号

所以我们需要外接两个 MOS 管

来给 VCONN 进行供电

同时 CC 上面也需要外围的一个 TVS 管

或者 ESD 保护单元来做静电的保护

那红色方框里面都是 25810 集成的一些功能模块

我们再做一个更直观的一个对比

就是基于 CC 逻辑还有 25810 的一个方案

方案它的 PCB 板的一个对比

我们可以看到基于 25810 的方案

它与单片机这种方案相比

外围的元器件非常的少

并且可以节省我们 1/3 这样的一个 PCB 板的面积

并且 25810 它是通过了 Type C 1.1 的一个规范测试

以及我们在 VBUS

还有 VCONN 这两路与功率相关的电源轨的路径

拿到了 UL 还有 CB 的认证

可能大家会有一些奇怪

为什么我们要做一个规范一致性的一个这样的测试

首先我们知道 USB

它是市面上面可以算得是最受欢迎的一个接口

有非常多的设备都是带有 USB 口

Type C 出来之后

由于它的正反插以及 Cable 两端

都是长的一样这样一个特性

我们有可能会发生说两个供电设备接到一起

假如说这两个供电设备有一方它是不满足规范的

就有可能损坏另外一方这个供电设备

满足这个规范的话

可以避免这种不必要的损坏的发生

另外我们知道因为带有 USB 口的设备非常的多

USB 口其中一个最重要的功能

是给我们的手机或者是我们的平板、电脑来进行充电

充电的这些外设备非常的多

它可以是适配器

可以说墙充可以是车充

也有可能是车载里面的 USB 口

我们不能保证所有的这些充电设备都来自同一厂商

只有当不同厂商它的这些方案

都是满足 Type C 这样的一个规范

我们才能保证这些不同的设备

都能成功的给我们的手机或者是平板来充电

来符合这个互操作性

最后一个就是只有通过了这个规范一致性的测试

我们才能拿到 USB 联盟发颁发的这个 logo

才可以贴在我们的产品上面

我们刚刚有提到一个端口功率管理这样的一个应用

端口功率管理这个应用一般是运用在什么样的场合

它一般是一个运用在多口的这样的一个应用场合

像带双口或者是更多 USB 口的

这样一个 Power Bank、车充、墙充

或者是 USB Hub

这些应用它们的 PCB 板面积一般都是非常有限的

像 Power Bank 跟车充

我们知道这些应用像 Power Bank 移动电源

我们知道 Power Bank 里面

大部分的面积其实是电芯的面积

电路板面积其实只占整个 Power Bank 面积非常少的一部分

这些 PCB 板面积非常有限

当我有两个口同时有设备接入的时候

我不希望这两个口同时能走 3A

这样的话我们的板子会非常的烫

第二种场合就是有可能我的前级

powers line power budget 它是有限的

可能我前级只有一个 4.5A

或者是一个 5A 的 DC\DC

这种场合我也不希望说两个口有设备接入的时候

同时出一个 3A

这样就超出了我的前级 DC\DC 可以供给的功率

这些应用场合

我们可以用 25810

实现一个动态的智能的一个端口功率管理

25810 里面它有两个管脚

一个叫负载检测

一个叫 UFP

负载检测这个管脚是当外围有一个合法的设备接入

并且这个设备它拉的电流超过一定阈值

这个管脚它是一个低有效

我们通过这个管脚负载检测管脚

来控制另外一片 25810 它电流广播值的配置管脚

可以实现一个电流广播值的改变

它的操作过程大概是这样的

在没有外围任何设备接入的时候

我们这两个 USB 口

都是对外广播 3A 这样的一个电流单位

假如其中一个 USB 口有一个设备接入

然后我们负载检测会有像并且变低

我们会改变第二个 USB 孔

从 3A 的广播值改变到 1.5A 电流广播值

所以当第二个设备接入另外一个口的时候

这个口只支持一个 1.5A 的电流的充电

所以总的电流是一个 4.5A

当先进来的这个 USB 口的设备拔掉之后

这个负载检测的管脚是会复位

从而释放这个口重新变成一个 3A 的口

受电设备它接收到这个口从

1.5A 变为 3A 的一个电流广播值

所以它就可以用 3A 的一个电流进行充电

这个过程是一个动态的过程

它不存在说我某一个口就是固定是 3A

另外一个口一定是 1.5A

它是一个先进先接入的设备保证 3A

后接入的设备是一个 1.5A 这样的一个优先级

我们可以看到这种实现方式

它不需要 MCU 的控制

也不需要增加任何外围的元器件

这个电路除了端口的功率管理

它还有另外一个功能

是一个系统级低功耗的设计

可以看到这个框图里面有两个 power supply

一个是大电流的 DC/DC

一个是小电流的 LDO

为什么我们在在这里放了一个 LDO

是因为 25810 它有一个管脚叫 UFP

这个管脚是当只要有一个合法的设备接入

我这个 UFP 就会有效

我们可以来做一个设计

当系统没有任何外围设备接入的时候

我是关掉这个大电流的 DC/DC

用一个小电流 LDO 来给 25810 供电

25810 就进行一个在 CC 上是检测这个设备

当有设备接入任意一个口的时候

我用 UFP 这个信号来做一个唤醒的信号

来使能我的大电流 DC/DC 来给外围的一个设备供电

从而在待机的时候没有设备接入的时候

我们可以做我们可以降低系统的整体的功耗

接下来这颗芯片是 TPS25740

25740 与 25810相比

它是带有 PD 的

它最大可以支持 20V3A60W 这样一个功率

我们可以看到它是有 CC 逻辑集成

然后 PD 物理层 PD 管理者集成

所以它不需要 MCU 的控制

所有的功率以及电压的配置

是通过外围的四个配置管脚的上拉

或者是下拉来进行配置

在功率这一块

我们集成了过流保护过压保护

以及我们集成的一个高压的 NMOS 管的驱动

所以只需要外围再接一个 NMOS 管

就可以做一个 PD 这样的一个方案

我们知道市面上面有一些方案

它是不带有这个高压驱动管的

它是外围接一个 PMOS 这样的一个解决方案

我们知道市面上面高压的 PMOS 管是不太好找的

25740 它有两个版本

一个是 A 版本

A 版本的话，它是支持 5V、9V、15V 这样的输出

不带 A 的版本是支持 5V、12V、20V

同样的 25740

它在没有设备插入的时候

它的静态功耗是小于十个微安

也是一个低功耗这样的一个设计

同时我们也在 CC 管脚上面

集成了系统级的 ESD 保护

这是 25740 它的一个典型的应用框图

我们可以看到 25740 它是不需要 MCU 控制外围

只需要一些少量的 RC 电阻

以及一个外接一个 NMOS 管

以及一个外接一个 NMOS 管

进行 VBUS 的隔离及导通

25740 它这种方案的工作方式是

我们里面有 CC 逻辑会监测 CC

有设备接入并且这个设备合法

我们会把 25740 配置的电压以及功率的挡位向外广播

我们会把 25740 配置的电压以及功率的挡位向外广播

负载端它会选择某一电压以及功率来回馈来反馈给 25740

25740 会把这个电压通过 CTL1、CTL2

这个信号给到前级的 Power Supply

快来改变前级 Power Supply 的一个反馈回路

从而改变这个输出电压

当设备我们检测到设备拔出之后

25740 里面是集成了放电的回路

我们只需要加一个放电的电阻

就可以把这个高压的电来进行放掉

25740 的一些典型应用

我们看到的有像电动工具这一类型

那我们知道电动工具很多时候它都是带有线缆

但是不是很多时候我们都能找到这个 220V

这样一个电源来供电

所以在电动工具这种应用里面

他们会考虑说我做成一个电池的一个结构

然后外围接一个充电器

在我要外出的时候把这个电动工具充饱电

然后再把这个电动工具带出

25740 因为它支持 60W 这样的一个功率

所以它是比较适合像电动工具

这种大功率的充电应用的场合

还有一种就是像车里面的后座

以及车机这样的一些应用

来使得在车上

我们可以给我们的平板或者笔记本电脑进行充电

并且我们看到有一些国外的卡车这样的车型里面

其实是带有一个双向这样的一个插座

其实是带有一个双向这样的一个插座

来出一个大功率给外围的设备充电

Type C 出来之后

因为 Type C 它最大支持 100W 这样的一个功率

我们其实未来可以用 Type C 口来代替

这些车上面的一个 220V 这样的一个端口

还有像适配器、墙充、Docking 这样的应用

下面我是想做一个对比就是

25740 它这种把集成的方案与不需要 MCU 的方案

与一些市面上面基于 MCU

这样的一个方案的一个对比

这样的一个方案的一个对比

google 它的 Pixel

是用 Type C 它是带 Type C 口

并且用这个 Type C 口来进行充电的

并且用这个 Type C 口来进行充电的

而 google 它自己的

Type C 的适配器的原始方案是用的一种

Type C 的适配器的原始方案是用的一种

原始方案是用基于 MCU 这样的一个方案

我们可以看到这种方案

它外围需要非常多的功率器件搭配着使用

首先 MCU 的这种方案由于工艺的问题

它是一个低压供电的方案

所以它是需要一个外围的 LDO 来把这个高压

降成一个 3.3V 来给这个芯片供电

同时它是用一个 PMOS 管来

它外围是驱动一个 PMOS 管

来进行 VBUS 的导通以及关断

同时它的放电回路就是 VBUS 的放电回路

也是外置的

它只有一个 in 啊什么信号

需要外围接一个 MOS 管

以及放电电阻来控制 VBUS 放电的过程

还有这一部分应该是过流检测的部分

这些外围的元器件非常多

而且我们知道 PD 它对 VBUS 放电

以及上电也是有非常严格的时序的要求

因为 PD 它有可能是输出 20V

当一个 20V 的设备拔掉之后

Type C 的规范是要求在非常短的时间之内

来把这个 20V 放电放掉

来避免说用户做一个快速的插拔

把 20V 设备拔掉之后

我又快速接入一个可能只需要 5V 这样的一个设备

假如说我们电压没有完全放掉

就有可能会打坏这个 5V 的设备

像这种需要外围元器件控制的电路

它是非常难非常难满足这个 PD

它是非常难非常难满足这个 PD

对于时序这一块的要求

这是基于 25740 的一个方案

实现同样的功能

我们可以看到 25740 外围只需要少量的无源器件

以及一个外置的 MOS 管

这是我们总结的一个对比表

左边这个是 google 原始的方案解决方案

右边是 25740 的解决方案

我们可以看到 25740

它只需要两颗芯片就可以完成同样的功能

其中一颗是25740

另外一个是 MOS 管

另外一个是 MOS 管

而基于单片机 MCU 这种方案

它是需要 11 颗芯片搭配使用

无源器件我们也非常的少

并且 25740 我们只需要双层板

就可以完成这样的一个设计

像这原始的设计是需要四层板

需要双层板、25740 是单层板

面积是节省了将近一半

大家非常多人关注的这样一个成本

25740 这样的一个总体方案的成本

是原始方案成本的将近 1/3

所以我们可以看到像 25740 这的这样的集成的方案

可以给我们节省非常多的外围元器件

节省 BOM 以及 PCB 板的面积

接下来这一个是 TPS25741

25741 它的框图与 25740 的框图相比

它是多了 Power Mux 的功能

以及 VCONN 的支持

剩下来的跟 25740 是一样的

同样它也有两个版本

一个非 A 一个 A

不带 A 的版本是支持 5V、15V、20V

A 的版本是 5V、9V、15V

这些电压以及功率的配置

也是通过外围的四个配置管脚的上拉或下拉来适当配置的

静态电流同样的也是非常的低

同样也在 CC 上面集成了系统及 ESD 的保护

这是 25740 的两种典型的应用

左边这种是与 25740 非常的类似

我们会有两个控制管脚 CTL1、CTL2

来把握手得到的电压的信息

给到前级的 Power Supply

改变前级 Power Supply 它的反馈回路

从而输出相应的电压

唯一不同的是 25741

它有一些跟数据相关的一些管脚

像 UFP、POL

UFP 是一个负载检测

它能做它能检测负载接入

这个是低有效

POL 它是一个极性判断的管脚

所以在 USB3.1 这样的一个

需要走这样数据的一个系统里面

这个信号是必须的

来接外围 USB3.1 这样一个 MOS

来进行通路选择

还有一些假如说是插进来一个 audio

或者是 debug 的一个外设

25741 会给出相应的指示信号给到系统

指示这样的设备插入

另外一个应用

我们可以看到它是有两路 MOS 管

这两路 MOS 管是接到

系统里面现有的 12V、9V 电源

以及 5V 这样的一个电源

25741 内部它是集成了一个 Power Mux 的功能

来把系统里面已有的这样的两路电源轨来做一个复用

输出到 VBUS

第二种应用场合它是适用于哪些环境

我们知道像台式机、显示器以及 Docking 这些系统

我们一般都是有系统

这个系统里面 12V 跟 5V 一般都是现有的

这个时候我们就不需要额外

再在 25741 前面加一个 DC/DC

来改变我的输出到 5V 或者是 12V

我们可以运用这个现有的 5V 和 12V

然后通过 25741 Power Mux 这样的一个功能来进行输出

我们可以看一下这个 25741

它 Power Mux 这样的一个流程

我们系统在一开始的时候有可能是输出 5V

然后也有在 5V 跳变到 12V 的时候

25741 它首先会关掉

5V 这一路的 MOS 管 Q1A

5V 这一路的 MOS 管 Q1A

但是 Q1B 这个里面有一个寄生的 body-diode

5V 这一路会 keep 在输出这里

同时 25741 它会控制

里面集成的高压 MOS 管来打开 Q2

使得 12V 能够输出到 VBUS 给外围设备供电

假如说系统一开始是输出 12V

然后需要跳变到 5V 输出

25741 它首先会控制高压 MOS 管来关掉 Q2

同时我们会监测 VBUS 输出

从 12V 跳到 5.5V 的时候

我们可以打开 Q1 使得 5V

能够通过 Q1 这两个 MOS 管输出到 VBUS

这些控制回路都是集成在 25741 里面

我们外围只需要 MOS 管就可以做一个通路选择

这样的一个通路复用这样的一个功能

我们来做一个对比

假如说不带 Power Mux 这样的一个解决方案

我们需要外围非常多的一些元器件

来做一个 Power Mux 的功能

25741 我们只需要两路 MOS 管就可以做

就可以利用现有的 12V 跟 5V 电压来做输出

集成 Power Mux 功能

除了节省我们的 BOM 及 PCB 板面积

还使得我们非常容易地满足 PD

它在电压转换的一些时序的要求

25741 我们提供的是两套评估板

一套是可以演示 Power Mux 这样的一个功能

那另外一套是演示数据通讯这样的一个功能

最后一颗芯片我想介绍的是 TPS25725

在最开始我们有提到 25740、25741 以及 25810

它的功率以及电压都是固定的

但是有一些场合我们需要更多的电压以及功率的选择

我们可以采用 25725

我们可以看到 25725 它的功率这一块

跟 25741 这些 25740 是相似

跟 25741 这些 25740 是相似

然后在协议这一块

我们有 VCONN、CC 逻辑以及 PD 物理层

是 25740 它的 PD Manager

是需要外置的一个 MCU 充当

通过 I2C 与外面的 MCU 的通讯

我们可以用 MCU 去配置 25725

使得我们有更多的电压以及功率的广播值

TPS25725 它是一个 TCPC Type C 端口控制器

由于 MCU 是外置的

在一些多口的应用应用场合里面

我们只需要一个全局的 TCPM

只需要一个全局的 MCU

就可以再加两颗 TPS25725

就可以实现一个多口这样的应用

相比一些单片集成 MCU 或 ARM 在里面的方案

我们是节省了一些节省了非常多的 ARM 的资源

因为这假如是两片单片集成 ARM 这样的芯片

在多口的应用里面是其实

在多口的应用里面是其实

两个是有系统里面是有两个 ARM

这些资源是被浪费掉的

25725 因为它的 MCU 是外置

可以高效地运用外围 MCU 的资源

这是 25725 的一个典型应用

25725 里面我们是集成了三路高压的管子

然后这三路高压的管是

既可以是 Source，也可以是 Sink

25725 它是 TCPC

然后它会监测 CC

假如说这个 Type C 口接入的是一个适配器

25725 检测了外围是一个是适配器

那么它会打开 Sink 这一路

使得外围的一个适配器可以给里面的电池充电

假如说我们 25725 通过 CC 检测到

外面接入的是一个平板或者是手机

我们会打开 Source 的电路来给外面的芯片进行供电

在双口的这样的一个应用里面

我们只需要一个全局的 MCU

通过 I2C 来控制这两个 TPS25725

这就是这一节的一些内容

不知道大家有没有什么问题