徹底解決您選擇Type-C產品之憂

2019-10-15 16:13:33 mtviki 28

USB Type-C憑借其自身強大的功能,在Apple, Intel, Google等廠商的強勢推動下,必將迅速引發一場USB接口的革命,并將積極影響我們日常生活的方方面面;我們一直推崇TYPE C,我們也和您分享TYPE C的技術行業資訊!在電子行業中,Type-C存在于每一位工程設計人員的腦海中;這個接口將數據、電源和視頻合并在單個連接器接口中;它使得工程設計人員真正有機會在全新的平臺內不使用舊的電源插孔連接器;USB Type-C支持USB 2.0,USB 3.0和USB 3.1,并且提供交替 (Alt) 模式選項,比如說用于視頻的DisplayPort;USB Type-C引入了15W的固有供電能力,以及在增加USB電力傳輸 (USB PD) 時,高達100W的增強型供電能力;這個接口引入了更小、更薄、并且更加穩健耐用的插口,能夠支持高達20Gbps的數據速率。

徹底解決您選擇Type-C產品之憂

USB Type-C接口具有六大優勢:

1.全功能:同時支持數據、音頻、視頻和充電,奠定高速數據、數字音頻、高清視頻、快速充電、多設備共用基礎,一根線可代替以前多根線纜;

2.正反插:與蘋果Lighting接口類似,端口正面反面相同,支持正反插;

3.雙向傳輸:數據、電力可實現雙向傳輸;

4.向下兼容:通過轉接器,能兼容USB Type A、Micro B等接口;

5.小尺寸:接口尺寸為8.3mm X 2.5mm,約為USB-A接口1/3;

6.高速率:兼容USB 3.1協議的可支持高達 10Gb/s 數據傳輸。.

USB PD通訊說明

USB- Power Delivery(USB PD) 是在一條線纜中同時支持高達100W電力傳輸和數據通信的協議規范 ;USB Type-C則是一個全新的正反插USB連接器規范,能夠支持USB 3.1(Gen1和Gen2)、Display Port和USB PD等一系列新標準;USB Type-C端口默認最高可支持5V3A;如果在USB Type-C端口中實現了USB PD,它就能支持USB PD規范中定義的100W功率(5A20V),因此,擁有USB Type-C端口并不意味著它支持USB PD;USB PD看似只是電源傳輸與管理的協議,實際上它可改變端口角色,可與有源電纜通訊,允許DFP成為受電設備等諸多高級功能,

Type-C VBUS電流檢測與使用

USB Type-C中新增了電流檢測與使用功能,新增三種電流模式:默認的USB電源模式(500mA/900mA),1.5A,3.0A;三種電流模式由CC 管腳來傳輸和檢測,對于需要廣播電流輸出能力的DFP而言,需要通過不同值的CC上拉電阻Rp來實現;對于UFP而言,需要檢測CC管腳上的電壓值來獲取對方DFP的電流輸出能力.

DFP-to-UFP和VBUS管理與檢測

DFP 是一種在host 或hub上的 USB Type-C 端口,與device相連接,UFP 是一種在device或hub上的 USB Type-C 端口,與host或hub的DFP相連接, DRP 是一種既可作為DFP或UFP進行工作的 USB Type-C 端口, DRP在待機模式下每50ms在DFP和UFP間切換一次。當切換至DFP時,CC管腳上必須有一個上拉至VBUS的電阻Rp或者輸出一個電流源,當切換至UFP時,CC管腳上必須有一個下拉至GND的電阻Rd。當DFP檢測到UFP插入之后才可以輸出VBUS,當UFP拔出以后必須關閉VBUS。

注:上述的DRP不同于USB-PD DRP。USB-PD DRP指的是作為Power Source(提供者)和Sink(消費者)的電源端口,例如,筆記本電腦上的USB Type-C端口支持USB-PD DRP,既可以作為Power Source(連接U盤或手機時),也可以作為Sink(連接顯示器或電源適配器時)

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USB Type-C直接連接數據走線邏輯模型

DRP概念,DFP概念,UFP概念

數據傳輸主要有TX/RX兩組差分信號,CC1和CC2是兩個關鍵引腳,作用很多:

探測連接,區分正反面,區分DFP和UFP,也就是主從配置Vbus,有USB Type-C和USB Power Delivery兩種模.

配置Vconn,當線纜里有芯片的時候,一個cc傳輸信號,一個cc變成供電Vconn。配置其他模式,如接音頻配件時,dp,pcie時電源和地都有4個,這就是為什么可以支持到100W的原因。

DRP(Dual Role Port): 雙角色端口,DRP既可以做DFP(Host),也可以做UFP(Device),也可以在DFP與UFP間動態切換。典型的DRP設備是電腦(電腦可以作為USB的主機,也可以作為被充電的設備(蘋果新推出的MAC Book Air)),具OTG功能的手機(手機可以作為被充電和被讀數據的設備,也可以作為主機為其他設備提供電源或者讀取U盤數據),移動電源(放電和充電可通過一個USB Type-C,即此口可以放電也可以充電)

CCpin 概念

CC(Configuration Channel):配置通道,這是USB Type-C里新增的關鍵通道,它的作用有檢測USB連接,檢測正反插,USB設備間數據與VBUS的連接建立與管理等.

在DFP的CC pin有上拉電阻Rp,在UFP有下拉電阻Rd。未連接時,DFP的VBUS是無輸出的。連接后,CC pin相連,DFP的CC pin會檢測到UFP的下拉電阻Rd,說明連接上了,DFP就打開Vbus電源開關,輸出電源給UFP。 而哪個CC pin(CC1,CC2)檢測到下拉電阻就確定接口插入的方向,順便切換RX/TX。

電阻Rd=5.1k,電阻Rp為不確定的值,根據前面的圖看到USB Type-C有幾種供電模式,靠什么來甄別?就靠Rp的值,Rp的值不一樣,CC pin檢測到的電壓就不一樣,然后來控制DFP端執行哪種供電模式。需要注意的是,實際上在不含芯片的線纜里只有一根cc線.

USB Type-C對于USB3.1 Gen1或Gen2規范是強制性的嗎?USB Type-C等同于USB3.0/3.1嗎?

答案:否,USB Type-C規范獨立于USB3.1 Gen1和Gen2規范之外。我們可以是使用之前傳統的TypeA和TypeB接口來支持Gen1 或者Gen2 。USB Type-C規范是USB-IF制定的一個全新規范,支持高達100W電力傳輸和正反插,USB Type-C連接器既可以設計為Gen1,也可以設計為Gen2。


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