Type-C设计上的防护

时间:2023-03-09 01:20:20
Type-C设计上的防护

Type C设计上各家芯片公司都提供了很多方案,但在防护方面很多留给了客户自己选择,这方面我可以重点聊聊,说起防护,无非就是过压过流防护。

过压防护,Type C的信号线有很多,都需要做静电防护,USB Type-C为了保证正反都可以插就用了两组,但实际上数据传输还是只用了一组RX/TX,速度就已经达到10Gb了。如果后面升级协议,两组都传的话就和DisplayPort一样20Gb了。所以未来趋势ESD的容值要求更低了(<0.1pF)

信号线传输速率和AEM推荐容值总结:

过流防护,在Type C前端一般设计会加power switch,所以一部分USB2.0不加fuse。但是由于Type C的电流很大,负载的功率较大,异常带来的冲击能量是破坏性的。所以power switch不能完全cover接口安全性的问题了,这就需要做过流防护。

Type C电源和地各有4个,所以可以支持到100W。P.S. 到自己车载车充口查看,发现可以支持180W,所以车充以后做type C NB充电应用是有前景的。 如下图。USB Type-C支持20V/5A,是需要另外加支持USB PD的芯片,所以USB Type-C接口不一定有20V/5A功能。

当然,type C的功能在pin脚定义上也可以看出,比如有pin脚TX/RX两组差分信号,CC1和CC2是两个关键引脚,作用是探测连接,区分正反面,区分DFP (Downstream Facing Port)和UFP (Upstream Facing Port) ,配置Vbus (USB Type-C和USB Power Delivery两种模式),配置Vconn(当线缆里有芯片的时候,一个cc传输信号,一个cc变成供电Vconn ),配置其他模式(如接音频配件时, DisplayPort ,pcie总线)。

DFP (Downstream Facing Port)也就是主,UFP (Upstream Facing Port)为从。除了DFP、UFP,还有个DRP (Dual Role port),DRP可以做DFP也可以做UFP。当DPR接到UFP,DRP转化为DFP。当DRP接到DFP,DRP转化为UFP。两个DRP接在一起,这时就是任意一方为DFP,另一方为UFP。

所以市场上很多小伙伴反映Nexus 6P通过type C连接到Nexus 5x的type C,居然可以执行6p到5x的充电,就是基于以上的原理。