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品佳集团旗下凯悌力推威锋电子 USB Type-C 解决方案

 2016-08-10

行动装置朝向轻薄短小发展,装置上的电源接口也从2008年开始导入USB。直到今日,移动装置的充电口仅区分为两种接口,一为非苹阵营的USB micro-B,另一则为苹果阵营的Lightning接口。2014年,欧洲议会以压倒性的投票结果通过了一项立法草案,强制手机充电器将采用一致的USB标准,以减少不同电子产品间使用不同充电器造成的浪费,这项法案预计于2017年生效,可预期届时所有移动装置上的接口都将统一为USB接口。

随着新一代Type-C的规格公布,Type-C搭配USB PD协议可提供高达20V/5A,100W的电力供应,加上Type-C正反插的便利性,几乎满足现有行动装置的电源需求。在终端产品设计上,Apple新款的MacBook只采用Type-C的接口作为电源、数据与影音的传输;Google的平板Pixel C也仅用Type-C负责充电与OTG装置连接;手机产品方面,各大厂牌也陆续推出Type-C接口的新款式。随着Type-C在终端装置渗透率的提升,各家电源厂商也积极开发相关产品。

威锋电子身为USB协会成员,为USB周边产品的主要IC供货商,并极早进入电源领域,从一开始符合BC1.2的规范的识别IC,支持Type-C正反插,及最新支持PD3.0与QC3.0的IC等开发了一系列可应用于电源端的产品。

标准USB接口的装置,品佳集团旗下凯悌公司力推威锋电子提供的VP200VP201VP202VP203等四种解决方案。

VP202 / VP203:透过IC本身D+/D-的接脚,让充电器可支持BC 1.2,Apple Mode (Divider 3),Samsung Mode (DCP 1.2V)等模式,设计者可依据装置为1口或是2口输出选择VP202 (2口)或VP203 (1口),此方案适用于有成本考虑又需要智能识别的客户。

VP201:除上述基本的识别功能,VP201并整合了power开关在IC内,客户在线路设计上将更加简洁,并透过外部电阻设定限制电流大小,有两种封装供客户选择,SOP8 & DFN8。

VP200:若客户应用于主板端或集线器,有标准的充电口和数据传输的需求,可选择VP200。VP200提供标准USB口所需的完整功能,包含USB 2.0 data switch、power switch、及Apple Mode、Samsung mode等智能识别。此产品已量产应用于大陆一线手机品牌厂。

客户将应用由传统USB升级至Type-C,仅需支持DFP的Type C接口,威锋亦有VP222、VP223与VP224等产品。

VP223 / VP224:针对需要标准DFP C口所提出的简洁方案,除了CC逻辑的正反插识别,同时提供5V/3A或5V/1.5A的放电选择。同样包含D+D-端口,可提供BC1.2、Apple 2.4A、Samsung等充电识别模式,提供客户在墙充或移动电源上可有单一C口(5V/3A、5V/1.5A、BC1.2、Samsung Mode、Apple Mode)或是1C(5V/3A、5V/1.5A)加上1A (BC1.2、Samsung Mode、Apple Mode)的设计。

1. VP223支持1C+1A应用线路 


 
VP222:VP222擴充了VP223 / VP224的功能,具備標準Type C DFP充電模式,並整合USB 2.0 Data Switch,支援SDP/CDP與DCP模式,可識別BC1.2、Apple 2.4A、Samsung mode。 適用於C口的Docking或dongle應用。VP222有多組指示腳位,提供Audio Mode / Debug Accessory Mode / 插入方向等指示,使客戶在設計上更有彈性。

圖2. VP222 於Hub應用線路


而针对需要支持DRP 的Type C接口,可以应用于移动电源或是手机等终端产品上面的方案则有VP240与VP242。

VP242:VP242是专门针对单节锂电池的移动电源所设计,工作模式设定在Try.SRC的C口,因此当C口接到Source模式下的墙充,墙充可透过C口对电池充电;当C口接到Try.SNK的手机或是平板,由于放电顺序大于手机,会透过C口由移动电源放电给手机。此外,VP242有D+ / D-做智能识别使用,单一C口的设计同时支持1C(支持充电与放电)加上1A(支持BC1.2、Apple 2.4A、Samsung mode放电模式)的设计,最低的工作电压到2.7V,可直接在单颗锂电池的工作电压下动作。

3. VP242 于移动电源应用线路

VP240:VP240是全功能的Type-C DRP IC,可设定DFP、UFP、Try.SRC和Try.SNK,同样最低工作电压为2.7V,适合单节锂电池的工作环境,也有脚位可提供本身操作的特性,适合需要多种角色的Type-C应用。

威锋电子同时也完整地支持Type-C PD,设计出VP300和VP230。

VP300:VP300是专门针对充电器可使用的Type-C DFP芯片,支持PD3.0及QC3.0,IC内部整合TL431,工程师在反馈线路上毋须外加TL431组件,整体线路设计极为简洁,10bit ADC提供精准的电压与电流控制。内建线补功能,与多组PD输出电压,具备5V LDO,让Vconn可输出70mW的电源给E-Marker供电,每一组OVP / UVP / OCP皆能分别设定,保留设计弹性。

VP230:VP230针对Type-C Port Controller (TCPC)量身打造,应用于集线器、主板等单口有PD需求的客户。与TCPC 1.1与PD3.0兼容,有两组电流路径的控制I/O,针对source与sink进行控制,有CC逻辑的识别及Vconn供电,同时可发送PD讯息。支持Power Role Swap、Data Role Swap、Vconn Swap和Fast Role Swap,有两组10bit ADC可针对电压与电流进行量测。

威锋电子不仅在USB Type-C 及USB 3.1 Gen1 / Gen2产品有完整的设计及经验,不仅只着墨于主控端、集线器、SATA控制、E-Marker与Alt-Mode各种符合规格的芯片开发,更在USB相关电源产品上提供丰富且完整的解决方案,旗下全产品线正迅速发展成为行业标准,满足客户在不同电源产品设计上的需求。

若需任何产品详情请参考威锋电子官网:www.via-labs.com 或洽以下凯悌公司 VIA Labs 产品线企划人员谢谢!