[USB接口]

Type-C接口设计

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full_stack|  楼主 | 2021-9-19 02:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
想用Type-C接口设计电路板供电,发现Type-C接口的接口名称都不认识,
查了下怎么使用,牵涉出来很多问题,随手就发个帖子,教学相长。

Type-C是USB接口的一种形式,不分正反两面均可插入,支持USB标准的充电、数据传输、视频传输、音频传输、显示输出等功能。
光说引脚数量,TYPE-C就有 6P,16P,24P等区别,看下24P的定义
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Type-C 接口及插座引脚功能定义
        USB Type-C标准相对于旧标准的另一不同点是它引入了双角色能力。每根USB Type-C电缆的两端都是完全等同的,这就意味着连接起来的两台设备必须相互进行沟通以确定自己应作为主机还是外设而存在。角色的沟通需针对数据和电源分别进行,此工作在电缆接通之后就要进行。用于数据通讯的主机端口被称为下行端口 (Downstream Facing Port, DFP),外设端口被称为上行端口 (Upstream Facing Port, UFP)。而电源方面,供电端被称为源端 (Source),耗电端被称为吸端 (Sink)。有的设备既可以有数据上的双角色 (Dual Roles of Data, DRD) 能力,又具有电源上的双角色 (Dual Roles of Power, DRP) 能力。CC线在两台设备连接期间能起到定义电源角色的作用。
        USB Type-C系统带来的另一个好处是较高的供电能力。传统的USB电缆只容许提供2.5W功率,USB Type-C电缆则容许提供高达5V/3A即15W的最大功率,如果采用了电源传输 (Power Deliver, PD) 协议,电压电流指标就可以提升到20V/5A即100W的最大功率,这就容许通过USB端口为大型设备如监视器等设备供电,也容许对含有大型电池包的笔记本电脑等设备进行充电。新的USB PD 3.0协议还支持可编程电源 (Programmable Power Supply, PPS) 协议,容许对总线电压和电流进行精确调节,而电压则可以低于5V。利用这样的协议,使用可调的总线电压对电池进行直接充电的高效直充系统就成为可能,这时的总线电压可以低达3V。标准的Type-C电缆额定的负载能力是3A,当更高的电流出现时,含有电子标签的电缆就必须被使用了,其中的电子标签可经CC线对电缆的能力进行标识。电子标签需要的电源供应是5V的,可用CC线经由电缆的VCONN向其提供。
        经由TX/RX线对提供的10Gbps高速通讯能力使得原来须由专用电缆提供的通讯如HDMI / DisplayPort/Thunderbolt等经由USB电缆进行传输成为了可能,4k的高清视频信号传输也完全没有问题。使高清HDMI信号经由USB Type-C电缆传输的应用需要将电缆的数据线进行特殊的配置,这被称为替换模式 (Alternate Mode)。
USB Type-C的源端总是包含有一个用于接通/关断VBUS的MOSFET开关,它也可能具有VBUS电流的检测能力,其主要作用是对过流状况进行检测,另外还会含有VBUS的放电电路。CC1和CC2的检测电路在源端和吸端都会存在。
        CC (Channel Configuration) 线的作用是对两个连接在一起的设备进行电源供应的配置。初始情况下,USB Type-C接口的VBUS上是没有电源供应的,系统需要在电缆连接期间进行设备角色的定义,插座上的CC线被上拉至高电平的设备将被定义为电源供应者即源端,而被下拉至低电平的设备将被定义为电源消费者即吸端。参考:https://www.cnblogs.com/hxing/p/14084051.html
吸端CC接口怎么设计:
树莓派4将两个CC连一起然后接5.1k下拉,,导致兼容性问题,,被错误地识别为音频适配器配件;
如果是A口的充电头CC不焊接电阻没问题.C口输出的充电头,CC 两个都要接下拉电阻,不接的话没有输出。
综上所述,我的电路怎么设计?
稍微简单写一下,还得画图呢。
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