隨著USB Type-C的面世以及多次的疊代升級(jí)，USB Type-C儼然已成為我們生活中不可或缺的一部分。在面向電源、數(shù)據(jù)、視訊等應(yīng)用場景，基于CC線的PD協(xié)議變得不可或缺，通過PD協(xié)議對(duì)主機(jī)和設(shè)備進(jìn)行配置成為系統(tǒng)的基本要求。通過慧能泰旗下高集成度的USB PD DRP控制器HUSB311、一個(gè)降壓充電器PL5500以及一個(gè)MCU模塊，可實(shí)現(xiàn)單個(gè)USB Type-C端口100W PD的充電或放電。

該參考設(shè)計(jì)展示了一個(gè)USB Type-C PD DRP控制器與電池充電管理系統(tǒng)的結(jié)合，用HUSB311配置為支持雙向充放電角色（DRP），各種支持的電壓電流文件均可自由定制，甚至于還可以采用PD協(xié)議的自定義指令，進(jìn)行雙方設(shè)備鑒權(quán)，在身份識(shí)別成功后，發(fā)起更高電壓，更大電流的支持，提升用戶體驗(yàn)。無論外部接入的充電設(shè)備還是供電設(shè)備，HUSB311均可以自動(dòng)檢測，自適應(yīng)調(diào)整功率角色，順利完成PD協(xié)議的功率握手。

這個(gè)方案可以有效地給1-6個(gè)電池充電，或給筆記本電腦或手機(jī)的大容量電池組放電，通過USB PD協(xié)商，它可以通過一個(gè)USB Type-C端口實(shí)現(xiàn)PD 100W快速充放電功能。這種設(shè)計(jì)可用于電動(dòng)工具、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、電源銀行和便攜式電子產(chǎn)品。

HUSB311的主要特點(diǎn)：

USB PD雙重角色(Dual-Role Port)

支援USB PD3.1和USB TCPCI V1.1

Host模式、Device模式和DRP模式的插拔檢測

電流能力廣播和檢測

線纜類型識(shí)別

支援VCONN

支持死電池模式

超低功耗待機(jī)模式

30V VBUS引腳耐壓和CC引腳耐壓

支持2個(gè)I2C通信地址

支持BIST模式

e-fuse刻錄模式

1.35mm x 1.4mm WLCSP-9B和2.5mm x 2.5mm QFN-14L兩種封裝模式

±2kV HBM ESD

?場景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

這個(gè)設(shè)計(jì)是包含一個(gè)USB PD DRP控制器HUSB311和一個(gè)降壓充電器的電源管理解決方案，其特點(diǎn)是通過單個(gè)USB Type-C端口實(shí)現(xiàn)PD 100W快速充放電功能。USB PD DRP控制器HUSB311與MCU建立了一個(gè)Type-C端口管理器，也稱為TCPM。由于TCPM的存在，這個(gè)EVB可以根據(jù)USB Type-C接入的電子產(chǎn)品的類型，自動(dòng)切換其作為主機(jī)、設(shè)備或DRP的角色。

此外，HUSB311和PL5500都集成了I2C接口作為從屬設(shè)備。監(jiān)測和高級(jí)配置可以通過微處理器通過I2C接口進(jìn)行通信來實(shí)現(xiàn)，例如監(jiān)測PD電源的源容量，通過HUSB311協(xié)商的PDO。通過PL5500的I2C接口，PL5500可以靈活地對(duì)充電參數(shù)進(jìn)行編程，如輸入電流限制、輸入電壓限制、充電電流、電池充滿等。

?方案規(guī)格

作為Sink
PD Sink功能 5V-20V
電池配置 1-6節(jié)
充電電流 最大5A
充電功率 最大100w

作為Source
PD Source功能 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V3.25A
電池配置 4-6節(jié)
放電電流 最大5A
放電功率 最大100w