TCPP01 -M12以更好的方式服務(wù)于行業(yè)USB-C PD

TCPP01 -M12可保護(hù)USB Type-C TM端口免受 VBUS 和 CC 線(xiàn)路上的過(guò)壓以及連接器引腳上的靜電放電等影響。TCPP 代表 Type-C 端口保護(hù)，TCPP01-M12 是獨(dú)一無(wú)二的，因?yàn)樗梢宰鳛槲覀兊?STM32 MCU 的配套芯片，在接收器配置上具有內(nèi)置 USB-C 供電 （UCPD） 控制器。此外，使用STM32G0、STM32G4或STM32L5，并且 TCPP01-M12 比競(jìng)爭(zhēng)解決方案更具成本效益。TCPP01-M12 還因?yàn)樵诎纬霾⒃诮邮掌髋渲弥惺褂迷O(shè)備時(shí)的零靜態(tài)電流而與眾不同。但是，ST 組件是多價(jià)的，只要工程師添加一些分立組件，就可以將其用于充當(dāng)源的產(chǎn)品中。

TCPP01-M12：為什么 USB-C 需要保護(hù)以及行業(yè)如何應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)

媒體1將 2019 年譽(yù)為 USB-C 達(dá)到關(guān)鍵采用率的一年，這意味著消費(fèi)者更容易遇到質(zhì)量差的充電器，這些充電器無(wú)法按應(yīng)有的精確控制電壓。例如，如果接收設(shè)備（充電）僅請(qǐng)求 5 V，但源產(chǎn)品（充電器）由于硬件或軟件缺陷而保持在 20 V，則在沒(méi)有充分保護(hù)的情況下接收充電的產(chǎn)品可能會(huì)在其 VBUS 上遭受?chē)?yán)重?fù)p壞線(xiàn)。工程師還必須防止可能損壞內(nèi)部電路的靜電放電或電氣過(guò)應(yīng)力。此外，由于 USB Type-C 連接器非常小，因此必須保護(hù)它免受 CC 和 VBUS 線(xiàn)之間可能的短路，這可能會(huì)損壞 USB 控制器。

到目前為止，在專(zhuān)用于 USB-C 供電的控制器中找到保護(hù)電路是很常見(jiàn)的。但是，通過(guò)在 MCU 內(nèi)嵌入模塊和配套的 Type-C 端口保護(hù)設(shè)備來(lái)支持 USB-C PD，我們可以降低物料清單并促進(jìn)從 micro-B 設(shè)備的過(guò)渡，而無(wú)需昂貴的 USB-C PD ASIC 控制器。MCU 和 TCPP01-M12 捆綁具有如此引人注目的財(cái)務(wù)主張的原因之一是后者器件集成了 VBUS 柵極驅(qū)動(dòng)器，從而可以使用更實(shí)惠的 N-MOSFET，而不是更昂貴的 P-MOSFET。

TCPP01-M12：保護(hù)USB-C端口和提高效率的機(jī)制

將 TCPP01-M12 與搭載 Power Delivery 控制器的微控制器一起使用的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是它提供了靈活的架構(gòu)。工程師可以將低壓 MCU 域和高壓電源路徑分開(kāi)，并從所需的所有保護(hù)中受益。此外，TCPP01-M12 的 QFN12 封裝可以非?？拷?USB Type-C 連接器本身，以最大限度地保護(hù)。同樣，設(shè)備兼容可編程電源這一事實(shí)意味著接收設(shè)備從 3.3 開(kāi)始。V 并將其請(qǐng)求電壓增加 20 mV 增量，直到它與電池的特性相匹配，從而在保護(hù)系統(tǒng)的同時(shí)提供快速充電能力。

與競(jìng)爭(zhēng)解決方案相比，TCPP01-M12 還通過(guò)提供低 RDSon 和零靜態(tài)電流提高了整體效率。最后一個(gè)功能是可能的，因?yàn)樵O(shè)備從 MCU 的 GPIO 引腳而不是內(nèi)部低壓差穩(wěn)壓器接收電源。因此，當(dāng)用戶(hù)拔出電纜時(shí)，TCPP01-M12 完全不消耗任何能量。對(duì)于希望用特別小的電池制造微型產(chǎn)品的公司來(lái)說(shuō)，這尤其重要，因此必須盡可能地限制系統(tǒng)的消耗。許多工程師可能低估了它，但當(dāng)產(chǎn)品只有一支筆時(shí)，每一微安都很重要。

以更好的方式服務(wù)于行業(yè)USB-C PD

直到現(xiàn)在，USB-C PD 標(biāo)準(zhǔn)的要求都非常高。工程師必須閱讀半千頁(yè)才能理解該協(xié)議，而團(tuán)隊(duì)幾乎必須從頭開(kāi)始做所有事情。但是，ST 現(xiàn)在將在其所有帶有 USB-C 端口的新開(kāi)發(fā)板上包含 TCPP01-M12，設(shè)計(jì)人員可以獲取我們的原理圖，以便在他們的設(shè)計(jì)中重復(fù)使用它們。我們還推出了X-Nucleo-USBPDM1，這是一個(gè)具有 TCPP01-M12 的 Nucleo 擴(kuò)展板，以及一個(gè)負(fù)載開(kāi)關(guān)，當(dāng)關(guān)聯(lián)時(shí)能夠創(chuàng)建高達(dá) 100 W 的接收器 PPS USB-C 供電應(yīng)用使用NUCLEO-G071RB或NUCLEO-G474RE開(kāi)發(fā)板。

該器件存在于NUCLEO-L552ZE-Q上，具有超低功耗STM32L552ZE和接收模式下的 Type-C 連接器。TCPP01-M12 使用間距為 500 μm 的 QFN12 封裝，這對(duì)于 PCB 組裝仍然更為常見(jiàn)，因此更易于使用。我們甚至提供了一份應(yīng)用說(shuō)明來(lái)指導(dǎo)希望使用我們的 Nucleo 板、 STM32CubeMX和STM32CubeMonUCPD構(gòu)建原型的工程師。

審核編輯：郭婷