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品佳集團旗下凱悌力推威鋒電子 USB Type-C 解決方案

 2016-08-10

行動裝置朝向輕薄短小發展,裝置上的電源接口也從2008年開始導入USB。直到今日,移動裝置的充電口僅區分為兩種接口,一為非蘋陣營的USB micro-B,另一則為蘋果陣營的Lightning接口。2014年,歐洲議會以壓倒性的投票結果通過了一項立法草案,強制手機充電器將採用一致的USB標準,以減少不同電子產品間使用不同充電器造成的浪費,這項法案預計於2017年生效,可預期屆時所有移動裝置上的接口都將統一為USB介面。

隨著新一代Type-C的規格公佈,Type-C搭配USB PD協議可提供高達20V/5A,100W的電力供應,加上Type-C正反插的便利性,幾乎滿足現有行動裝置的電源需求。在終端產品設計上,Apple新款的MacBook只採用Type-C的接口作為電源、資料與影音的傳輸;Google的平板Pixel C也僅用Type-C負責充電與OTG裝置連接;手機產品方面,各大廠牌也陸續推出Type-C接口的新款式。隨著Type-C在終端裝置滲透率的提升,各家電源廠商也積極開發相關產品。

威鋒電子身為USB協會成員,為USB周邊產品的主要IC供應商,並極早進入電源領域,從一開始符合BC1.2的規範的識別IC,支援Type-C正反插,及最新支援PD3.0與QC3.0的IC等開發了一系列可應用於電源端的產品。

標準USB接口的裝置,品佳集團旗下凱悌公司力推 威鋒電子提供的VP200、VP201、VP202與VP203等四種解決方案。

VP202 / VP203:透過IC本身D+/D-的接腳,讓充電器可支援BC 1.2,Apple Mode (Divider 3),Samsung Mode (DCP 1.2V)等模式,設計者可依據裝置為1口或是2口輸出選擇VP202 (2口)或VP203 (1口),此方案適用於有成本考量又需要智能識別的客戶。

VP201:除上述基本的識別功能,VP201並整合了power開關在IC內,客戶在線路設計上將更加簡潔,並透過外部電阻設定限制電流大小,有兩種封裝供客戶選擇,SOP8 & DFN8。

VP200:若客戶應用於主板端或集線器,有標準的充電口和資料傳輸的需求,可選擇VP200。VP200提供標準USB口所需的完整功能,包含USB 2.0 data switch、power switch、及Apple Mode、Samsung mode等智能識別。此產品已量產應用於大陸一線手機品牌廠。

客戶將應用由傳統USB升級至Type-C,僅需支援DFP的Type C接口,威鋒亦有VP222、VP223與VP224等產品。

VP223 / VP224:針對需要標準DFP C口所提出的簡潔方案,除了CC邏輯的正反插識別,同時提供5V/3A或5V/1.5A的放電選擇。同樣包含D+D-端口,可提供BC1.2、Apple 2.4A、Samsung等充電識別模式,提供客戶在牆充或移動電源上可有單一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)的設計。

圖1. VP223支援1C+1A應用線路

 
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


而針對需要支援DRP 的Type C接口,可以應用於移動電源或是手機等終端產品上面的方案則有VP240與VP242。

VP242:VP242是專門針對單節鋰電池的移動電源所設計,工作模式設定在Try.SRC的C口,因此當C口接到Source模式下的牆充,牆充可透過C口對電池充電;當C口接到Try.SNK的手機或是平板,由於放電順序大於手機,會透過C口由移動電源放電給手機。此外,VP242有D+ / D-做智能識別使用,單一C口的設計同時支援1C(支援充電與放電)加上1A(支援BC1.2、Apple 2.4A、Samsung mode放電模式)的設計,最低的工作電壓到2.7V,可直接在單顆鋰電池的工作電壓下動作。

圖3. VP242 於移動電源應用線路


VP240:VP240是全功能的Type-C DRP IC,可設定DFP、UFP、Try.SRC和Try.SNK,同樣最低工作電壓為2.7V,適合單節鋰電池的工作環境,也有腳位可提供本身操作的特性,適合需要多種角色的Type-C應用。

威鋒電子同時也完整地支援Type-C PD,設計出VP300和VP230。

VP300:VP300是專門針對充電器可使用的Type-C DFP晶片,支援PD3.0及QC3.0,IC內部整合TL431,工程師在反饋線路上毋須外加TL431元件,整體線路設計極為簡潔,10bit ADC提供精準的電壓與電流控制。內建線補功能,與多組PD輸出電壓,具備5V LDO,讓Vconn可輸出70mW的電源給E-Marker供電,每一組OVP / UVP / OCP皆能分別設定,保留設計彈性。

VP230:VP230針對Type-C Port Controller (TCPC)量身打造,應用於集線器、主機板等單口有PD需求的客戶。與TCPC 1.1與PD3.0相容,有兩組電流路徑的控制I/O,針對source與sink進行控制,有CC邏輯的識別及Vconn供電,同時可發送PD訊息。支援Power Role Swap、Data Role Swap、Vconn Swap和Fast Role Swap,有兩組10bit ADC可針對電壓與電流進行量測。

威鋒電子不僅在USB Type-C 及USB 3.1 Gen1 / Gen2產品有完整的設計及經驗,不僅只著墨於主控端、集線器、SATA控制、E-Marker與Alt-Mode各種符合規格的晶片開發,更在USB相關電源產品上提供豐富且完整的解決方案,旗下全產品線正迅速發展成為行業標準,滿足客戶在不同電源產品設計上的需求。

若需任何產品詳情, 請參考威鋒電子官網:www.via-labs.com 或洽以下凱悌公司 VIA Labs 產品線企劃人員, 謝謝!