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TYPE-C PD升压协议全解析
&&PD是Power Delivery的简称,代表着TYPE-C电力传输的一个通讯协议。本文深入浅出地介绍了PD的协议。
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你可能喜欢USB PD可能会统一充电接口现在越来越多的手机使用USB Type-C接口，轻薄笔记本也有了这个趋势，据说今年MacBook Pro也会使用Type-C接口。这个口除了传输数据之外，还可以用来充电，有专门的USB PD充电协议。不过目前还有点混乱，有的手机还在使用USB PD之外的充电协议，比如高通的QC协议，不出意外的话，两年后的手机都会切换到PD协议，因为高通已经开始妥协了。笔记本这边倒是都比较标准，只要使用Type-C口充电的，都是使用PD协议来充电。这样就出现一个现象，所有的使用Type-C口充电的笔记本都可以共用一个支持PD协议的充电器。当然不同的笔记本要求的充电器功率不同，一般来说功率高的充电器一定可以给功率低的笔记本充电。而PD协议规定的最高功率是100w，也就是说有一个100w的充电器就可以平趟任何笔记本。除了笔记本之外，还有一些其它的需要充电的设备，比如电动自行车之类的，很多充电器都是不超过100w的，也可以使用PD协议来充电。随着手机和笔记本上的Type-C接口的普及，规模带来成本的大大降低，等PD协议的成本会比任何其他方案都要低的时候，就出现大一统的可能了。等大一统了，一个普通的工程师，上下班包里带着一个手机、一个笔记本，骑着一辆电动自行车，这三个只要一个充电器就能搞定，放到包里也不会感觉太重，生活估计会比现在好不少。到了那个时候，也会出现一个很有意思的现象，就是很多设备不再标配充电器，就和现在很多蓝牙音箱、耳机、手环都不配充电器一样。这会是一个非常大的社会资源的节约。我们自己在做的设备，由于成本的原因，今年还是没有能够标配Type-C和PD协议，估计一年后才会发生。大规模普及其实也是一个鸡和蛋的问题，我认为最重要的是每家都有一个支持USB PD的充电器，而且最好不止一个，就和现在的普通USB充电器一样普及。那个时候再选别的充电接口或着协议就是真的想不开了，比如现在做蓝牙音箱或者耳机，谁要再用miniUSB而不是用microUSB，那一定是脑子短路了。当然这里面有一个最大的阻力，就是microUSB接口，有很大的概率这个接口不会退出历史舞台，因为普及率确实太高了。最后可能会出现一个现象，就是小功率的继续使用microUSB和5V充电电压，大功率的才普及Type-C和PD。谁知道呢，拭目以待。12730 条评论分享收藏文章被以下专栏收录作为从业者，写一写在小米生态链做智能硬件的感受，也会发表一些其他感想。支持PD和各类快充协议 芯片IP2716提供完整Type-C 解决方案支持PD和各类快充协议 芯片IP2716提供完整Type-C 解决方案慧聪智能硬件网百家号USB Type-C支持类似苹果Lightning接口的“正反插”功能，并且可提供最大100W的电力传输。由于Type-C接口配置丰富，可实现多种快充协议，苹果率先在Macbook的Type-C接口上使用PD快充协议，随后各厂商陆续在Type-C接口上实现自己了的快充功能，目前在Type-C 接口实现的快充充电协议大致分为3类：1.基于CC1、CC2的PD快充协议；2.基于D＋、D－的快充协议，例如，QC、AFC，FCP，SCP；3.基于Vbus的快充协议，例如，MTK PE；由于Type-C接口能支持的快充协议种类太多，让配件厂商为兼容性问题深感苦恼。为此，IC设计公司英集芯科技推出IP2716，全面兼容各种常见的快充协议。IP2716为移动电源、适配器、车充、笔记本、平板电脑提供完整的Type-C 解决方案，IP2716 内置的 Type-C协议可以支持 Type-C 设备插入自动唤醒系统，智能识别插头的正插与反插，智能识别设备的充电与放电属性，自动实现连接。当作为Device 工作时，可智能识别 Power 可提供的电流能力信息；当作为 Power 工作时，可提供 Device 可获取的电流能力信息。IP2716 内置的 Type-C PD3.0 协议支持双向标记编码（BMC），集成硬件的物理层协议、 CRC 和协议引擎，无需软件参与编解码，系统可直接发送和获取原始命令包的内容，可支持几乎所有的协议包。内置 5V600mA的VCONN电源路径，能完美支持 E-MARK线缆。内置一组 DP、 DM，可支持 QC3.0/2.0 快充协议， 支持 MTK PE+快充协议， 兼容主流的 BC1.2、Apple、 Samsung 等 5V 大电流充电协议。内置一路可Sink/Source 的电流源，连接到 DC-DC 的反馈引脚可实现动态调节电压的功能。 可设置高压可支持的电压类型（CLASS A、 CLASS B）。整个系统由一个 32bit 的 MCU 进行控制，最高频率可以达到 48MHz，内置丰富的中断和定时器。系统内置丰富的数字接口（SPI、 IIC、 UART、 PWM、 GPIO）和ADC接口。IP2716 的高集成度与丰富功能， 使其在应用时仅需极少的外围器件。只要原有的普通方案输出功率和输出电压范围满足需求，只需再额外增加外扩的功率MOS就可以实现在原有方案的基础上升级为支持 Type-C、PD3.0、 QC3.0/2.0 的高级快充方案。 适当提升 DC-DC或 AC-DC 元件性能，可以轻松实现最高 100W（20V 5A）输出能力。从资料总结来看，IP2716具备以下特点：（1）融合多种快充协议，兼容Type-C PD和多种私有快充协议（2）支持最新的PD3.0， 支持PPS（3）支持Type-C 口在线升级（4）支持VDM， 可在PD框架下面，定义快充私有协议IP2716的典型应用场景：1，IP2716在笔记本应用的原理框图（DRP模式并带有独立的充电/放电管理），笔记本可以通过Type-C接口成为受电设备/供电设备。2，IP2716在电源适配器应用的原理框图（DFP模式）3，IP2716在移动电源应用的原理框图（DRP模式并带有双向的充电/放电管理），设备可以通过Type-C接口成为受电设备/供电设备。IP2716评估板照片如：本文由百家号作者上传并发布，百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点，不代表百度立场。未经作者许可，不得转载。慧聪智能硬件网百家号最近更新：简介:一个充满黑科技和无限想象力的媒介平台。作者最新文章相关文章USB Type-C/PD常见问题答疑USB Type-C/PD常见问题答疑云图的世界百家号导读：USBType-C/PD自出江湖以来，获得了全球客户的广泛认可，为了更好地帮助线缆圈朋友了解这一最新热门技术，我们收集目前在公众平台提出的常见问题进行整理并请教各线缆前辈以后做出统一解答，小编近期将陆续按主题将这些问题及答案进行整理并发布，希望对您有所帮助！也欢迎各位在本文留言提出问题或者解答问题，对于解答问题者，我们将给予精美礼品相送！解释一下高频线几米过多少G究竟指的什么，谢谢!■ 电线传输的性能指标低频：12KHz以下，主要参数为电容，特征电容不平衡高频：12KHz以上，参数有衰减、串音、延迟、延迟差、特性阻抗、传输速度等.常见高频相关单位及换算 dB分贝，主要为形容声音类的单位,衰减及串音等 Hz赫兹，频率的单位 Ω欧姆，阻抗的单位 Ps,ns,皮秒，纳秒，时间的单位 单位换算：（千进制） T太(1012) G吉（109）M兆（106）K千（103） ★国际单位 m毫（10-3）μ微（10-6）n纳（10-9）p皮（10-12） f飞（10-15）■ 高频线过几米过多少G，主要指的是，按照测试的规范要求，和实际的测试线材的测试数据进行对比，符合测试规格里面的参数，即表示通过，不符合测试规范的要求，即表示不通过！（以下位举例数据说明）现有对绞线材或同轴线，如要满足USB 3.1 Gen1(5G),极限分别可以做到多长？■ 下图分别为USB3.1对绞线材和同轴线的线材结构参考！■ 下图分别为TYPE-C系列长度参考！USB 电力传输（USB PD）和 USB Type-C 的不同之处是什么？■ USB 电力传输(USB PD) 是在一条线缆中同时支持高达100W电力传输和数据通信的协议规范.■ USBType-C 是一个全新的无方向正反插USB 连接器规范，可支持多种新标准，包括USB 3.1（Gen1 和 Gen 2）、Display Port、HDMI以及 USB PD等一系列新标准.■ USB Type-C 端口默认最高可支持5V3A 的电力传输，如果在 USB Type-C 端口中实现了 USB PD，则可以支持高达 100W 的电力传输.因此，拥有USB Type-C端口并不意味着它支持USB PD.USBType-C连接器对于USB 3.1 Gen 1 或 Gen 2 规范是强制性的吗？USBType-C 是否等同于 USB3.0/3.1?■ 目前，我们可以使用传统的 Type-A 或 Type-B连接器来支持 Gen 1 和 Gen 2 规范，USB Type-C 规范是由USB开发者论坛（USB-IF）发布的全新的接口认证规范，可支持高达 100W 的电力传输和无方向的正反插，所有 USB 3.1 Gen 1 或 Gen 2 规范的产品均可以采用 USB Type-C 接口.因此我们的答案是：USB Type-C 规范与 USB 3.1 Gen1 或 Gen 2 规范是相互独立的.DFP、DRP 和 UFP 分别是什么？■ DFP（DownstreamFacing Port下行端口）是安装在主机或集线器上与器件相连的USB Type-C型端口■UFP（Upstream Facing Port，上行端口）是器件或集线器上与主机或集线器.■DFP相连的USB Type-C型端口.■DRP（Dual Role Port，双用途电源角色是一种可在USB Type-C型端口作为Source或Sink角色的定义.上述的DRP 不同于双角色电力接口，双角色电力接口指的是能够作为Power Source（提供者）和Sink（消费者）的电源端口，例如，笔记本电脑上的 USB Type-C 端口支持DRP (即Type-C双角色电力接口)，既可用作Power Source（连接可移动磁盘或手机时），也可以作为Sink（连接显示屏或电源适配器时）.什么是配置通道(CC) 线？CC 总线的最高速度是多少？■CC 总线是用于端口和 EMCA 之间进行 USB-PD 通信的数据线.■USB Type-C 插座上有 CC1 和 CC2 两个引脚，其中一个引脚基于 USB Type-C 连接的插头方向，被识别为CC 线.■对USB Type-C 插头而言，CC 线是固定的.■CC 线可运行下列功能：侦测 USB Type-C插头方向以建立 USB 数据总线路由侦测从 DFP 至 UFP的USB 端口连接确立端口之间 DFP 和 UFP 的角色查找并配置 VBUS配置 VCONN查找并配置可选的备用模式和附件模式■CC 线的位速率从 270 Kbps 至 300 Kbps 不等，额定值为 300Kbps.赛普拉斯 USB-PD2.0 和高通 QC 快充之间有何不同？■USB-PD 2.0 是一种 USB-IF 制定的一个协议，可为 USB 设备之间提供功率高达100 W (20V, 5A)的供电机制，还能够在 USB Type-C 端口同时支持 USB 和非 USB 数据信号，这让主机和外设之间能够灵活协商供电方向.■高通 Quick Charge是高通专有的充电协议，使用一个支持高通 Quick Charge 协议的定制充电器为同样支持该协议的设备充电。Quick Charge 2.0 可传输高达 60 W 的电源，但与USB-PD不同的是，Quick Charge 2.0 不能同时支持电力传输和数据传输，也不支持在充电期间灵活选择供电方向。赛普拉斯 USB-PD 控制器最多能支持多少种电力传输对象（PDO）？支持的电源配置文件有哪些？■赛普拉斯 USB-PD 支持多达 7 种 PDO用作拉电流和灌电流的应用.■USB-PD 规范没有要求应用设备需要支持哪些电源配置文件。拉电流和灌电流的PDO 视应用设计而定。USB Type-C 规格的 A.1 部分定义了电压和不同电流范围的标准化组合，需要注意的是，A.1 部分定义的电源配置文件只是建议使用电源配置文件，并非强制要求，但至少需要有一个可以用来支持 5V 的拉电流 PDO.可以只使用 USBType-C 端口的 USB 和标准 5 V VBUS 功能吗？■是的，你可以使用只有 USB 功能并支持标准 5-V VBUS 的 USB Type-C 端口.主机端：主机 Type-C端口为 USB 2.0 (500mA) 和 USB 3.0 (900mA) 提供的默认端口电流分别为 5V 3A 和 5V 1.5A。USB Type-C 主机通过在 CC 线（CC1 和 CC2）上串入一个适当的上拉电阻Rp以显示电流容量。设备端：仅支持 USBType-C设备, 并需要在 CC 线串入一个 5.1K 的下拉电阻 Rd。如果设备配有 USB Type-C 插座，则需要在 CC1 和 CC2 线上均串入 Rd。但是，如果设备配有 Type-C 插头，只需在 CC 线上连接 Rd。USBType-C 设备如何处理大于 5V 的 VBUS 电压？■当设备需要大于 5V 的灌电压，则要求具备 USB-PD 通信的能力，该 USB-PD 拉电流将电源配置文件传送到设备，设备再根据其灌电流容量请求其中一个安装好的电源配置文件，建立协议后，主机便可在 VBUS 上提供所请求的电压.本文由百家号作者上传并发布，百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点，不代表百度立场。未经作者许可，不得转载。云图的世界百家号最近更新：简介:关注消费领域数码科技最前沿资讯！作者最新文章相关文章工程师都在看
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USB Type-C/PD常见问题全面答疑(附参考设计) 日11:08 来源：Cypress |&&&&USBType-C/PD常见问题全面答疑继续！接下来，我们将带您了解赛普拉斯CCGx相关的参考设计和套件。
&&&&有哪些套件适用于CCGx？如何获取这些套件？
&&&&赛普拉斯网站目前提供下列CCGx开发套件：
USB Type-C/PD常见问题全面答疑
&&&&赛普拉斯CY4501CCG1开发套件：CY4501CCG1开发套件(DVK)是基于赛普拉斯USB微控制器CCG1产品系列(CYPD11xx)的开发套件。该DVK主要是用于开发含有Type-C的USBhost和client系统，也适用于EMCA线缆的开发。，至于USBPD，该套件的主机和客户端板可以配置为下行端口(DFP)、上行端口(UFP)或双用途角色端口(DRP)。该套件还可用于评估USBType-C的多项功能，例如：超高速USB演示、DisplayPort演示和PowerDelivery演示等。
&&&&赛普拉斯CY4502EZ-PD™CCG2开发套件：CY4502使设计人员能够评估Type-CEMCA（标识线缆组件）CCG2控制器电缆的功能。该CCG2控制器向Type-C主机报告线缆特性（例如：额定电流）。套件包含两个CCG2s-20引脚WLCSP封装，、另有14引脚DFN封装，以及两个用于CCG2编程的Type-C和SWD接头。
&&&&赛普拉斯CY4521EZ-PD™CCG2评估套件：CY4521CCG2是基于赛普拉斯USB微控制器CCG2产品系列(CYPD21xx)的开发套件。该EVK主要是用于设计人员能够评估基于CCG2设计的USBType-C产品（Type-CEMCA除外），特别是下行端口(DFP)、上行端口(UFP)或双用途电源角色端口(DRP)。
&&&&赛普拉斯CY4531EZ-PD™CCG3评估套件：CY4531CCG2是基于赛普拉斯USB微控制器CCG3产品系列(CYPD3xxx)的开发套件。该EVK主要是用于设计人员能够评估基于CCG3设计的USBType-C产品特别是下行端口(DFP)、上行端口(UFP)或双用途电源角色端口(DRP)。CY4531也可以配合CY4501用于完整的Type-C系统演示。
&&&&赛普拉斯CY4541EZ-PD™CCG4评估套件：CY4541CCG4是基于赛普拉斯USB微控制器CCG4产品系列(CYPD4xxx)的开发套件。该EVK主要是用于设计人员能够评估基于CCG4设计的USBType-C产品（Type-CEMCA除外），特别是下行端口(DFP)、上行端口(UFP)或双用途电源角色端口(DRP)。CCG4EVK能够支持设计者进行双Type-C口设计的任何评估。
&&&&赛普拉斯CY4532EZ-PD™CCG3PA评估套件：CY4532CCG3PA是基于赛普拉斯USB微控制器CCG3PA产品系列的开发套件。该EVK主要是用于设计人员能够评估基于CCG3PA设计的USBType-C电源适配器，充电宝，车载充电器，以及各类电源产品评估。CY4532可以通过改变EVK上的跳线配置和固件被配置为电源适配器或者充电宝应用。
&&&&1.USBType-C电源适配器：CY4532EVK仅需外接一个DC电源即可作为Type-C电话/电脑充电器进行演示。CY4532EVK不仅仅支持Type-C充电，同时支持额外的Type-A充电。CY4532EVK不仅仅支持USBPD，同时也支持BC1.2，QC3.0，Apple2.4A，和SAMSUNGAFC协议。
&&&&2.USBType-C充电宝：这个应用与USBType-C电源适配器相似，使用的是一个锂进行充放电演示。
&&&&2 有哪些已有的CCGx的参考设计？
&&&&赛普拉斯提供适用于Type-Ccable（EMCA），Type-CtoDisplayPort/HDMI/DVI/VGA/TBT3adapter，扩展坞，和电源适配器等参考设计。
&&&&关于笔记本电脑、扩展坞或显示器应用的参考原理图，请与赛普拉斯技术支持小组联系。
&&&&3&赛普拉斯为CCGx应用提供MTK吗？
&&&&赛普拉斯为CCGx缆线应用提供MTK。欲了解更多关于CCGxMTK的内容，请与赛普拉斯技术支持小组联系。
&&&&4&如何实现没有Type-C端口的传统PC与CY4501CCG1开发套件主机板的之间建立通信连接？
&&&&CY4501DVK（或者CY4521,CY4531,CY4541）由板载USB串行桥控制器组成，可配置为USB转I2C桥。USB串行控制器（CY7C6521x）是PCUSB接口与CCGx的I2C接口之间的桥梁。有关硬件和软件设置的更多详细内容，请参阅EZ-PD设备配置使用程序用户手册中的“I2C编程”部分。
&&&&5 CCGx可以连接哪些多路复用器？
&&&&赛普拉斯的USBType-C控制器已经在DVK或者参考设计中使用了美国百利通(Pericom)或台湾谱瑞(Parade)的多路复用器/。多路复用器的选择取决于要构建的类型的应用。例如，USBType-C转HDMI收发器应用，只需要在边带使用(SBU)线路接上开关，并不需要复用超高速线路。欲了解用于特定应用的多路复用器选择，请与多路复用器供应商或赛普拉斯技术支持小组联系。
&&&&6 CY4501客户端板可以从Type-CVbus获取电源供应吗？
&&&&不可以，CCG1客户端板无法从USBType-C端口VBUS获取电源。CY4501CCG1客户端板是由USBmini-B端口或AC适配器来支持供电的。
&&&&7&PD协议建立后，其最大和最小配置通道(CC)电压摆幅是多少？？
&&&&USB-PD2.0通信由双相符号编码(BMC)信令控制。CC线上的USB-PD通信发生前，CC线的电压摆幅为0V-5V。在USB-PD通信期间和结束后，CC线的电压摆幅应该在1.05V-1.2V之间，额定值为1.125V。欲了解更多详细内容，请参阅USB-PD规格的BMC变送器规格部分。
&&&&8 如何使用高密度互连(HDI)为EZ-PDCCG1和EZ-PDCCG2追踪路由？
&&&&AN95599-EZ-PD™CCG2的硬件设计指南介绍了EZ-PDCCG1和EZ-PDCCG2设备的CSP封装的布局建议和限制。该指南有助于确保信号完整性方面的最佳性能以及完全符合USBPowerDelivery和Type-C规范的电力规格。
&&&&9 CC线的布线长度最长为多少？
&&&&在所有USB系统中，USB超高速(SS)和USB高速(HS)信号共用相同的连接器，因此局限了CC线的布线长度。与SS信号和HS信号相比，USBType-C的CC信号频率（最高330kHz）要低得多，所以CC信号布线长度并没有严格的限制。然而，由于VCONN通过其中一条CC线，因此VCONN上的IR压降要确保低于50mV。
&&&&10 EZ-PDCCG1笔记本解决方案中VREF引脚的功能是什么？
&&&&CC信号是模拟信号，但承载数字值。因此，我们需要比较CC信号和参考值，以便确定是“0”还是“1”。基于EZ-PDCCG1的笔记本电脑设计中，有一个VREF引脚提供参考值，用来比较CC信号。
&&&&11 如何监控CC线与CY4501开发套件的通信的信号？
&&&&CY4501套件(Rev06)提供外部调试头来监控CC线路流量。在CCG1主机板上，J2跳线的8引脚和12引脚可分别用于监控CC2和CC1。同样地，在CCG1客户端板上，J4跳线的8引脚和12引脚可分别用来监视CC2和CC1。主机或客户端板的CC引脚需要连接到用作解码CC信息的嗅探器。责任编辑：陈彩霞
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