管理USB Type-C电源：STMicro公司为接收器设备设计的新型USB电源传输控制器

本文将介绍STUSB4500，它是STMicroelectronics的一个独立的USB电源传输控制器。yabosports官网

这个斯图斯堡4500是一个电力输送（PD）用于接收器设备（如打印机、照相机、销售点和医疗保健设备）的控制器。它支持最多三种不同接收器设备的可配置PD配置文件。这些配置文件在数据表中称为电源数据对象（PDO），存储在片上非易失性存储器中。这使得该设备可以作为一个独立的解决方案来工作，其中PD合同可以协商，而不必要求MCU包含在设计中。

STUSB4500包括旨在简化整体电路设计的功能，例如用于切换VBUS电源线的PMOS晶体管的片上驱动器。它可以监视VBUS引脚，并在需要时通过内部或外部路径将其放电。此外，该设备在VBUS引脚上可承受高达28 V的高压，并具有对VBUS短路保护CC引脚.

在本文的其余部分，我们将简要回顾其中的一些特性。如果你感兴趣，你可以了解更多关于USB Type-C标准的钉扎.

为什么使用C型USB？

USB Type-C标准允许设备通过一种称为USB电源传输的协议选择通过接口的功率流级别。

在下图中，您可以看到一个USB电源传输的示例，其中接收器从电源请求9V总线电压（左）和5V总线电压（右）。然后根据需要调整VBUS电压。

图1。图片由立锜.

STUSB4500设计用于检测作为独立解决方案的两个USB Type-C端口之间的连接。它确定电缆方向，以便相应地通过电缆重新路由USB数据。

当连接到支持PD功能的接收器设备时，STUSB4500管理USB PD协定协商，并根据接收器请求配置传入的VBUS电源路径。如上所述，该装置结合了若干特征以便于设计。

功能框图

STUSB4500的功能框图如图2所示。

图2。图片由意法半导体公司提供。yabosports官网

CC1和CC2引脚

这个CC1和CC2引脚用于确定电缆连接和插头方向。此外，在这些引脚上执行PD协商。如图所示示意图示例在图3中，这两个引脚连接到USB Type-C标准的CC1和CC2引脚。

图3。图片由意法半导体yabosports官网.点击放大。

CC1DB和CC2DB引脚

这两个引脚用于启用“无电电池”操作模式。当支持电池耗尽模式时，CC1DB和CC2DB引脚应分别连接到CC1和CC2引脚（见图3）。这在CC1/CC2引脚上创建了一个下拉路径，并建立了一个源到接收器的连接，即使接收器的电池已耗尽。

排气销

有些情况下，我们需要对VBUS线路进行快速放电，例如，当电缆断开或接收器要求VBUS上的电压较低时。DISCH引脚可以配置为在接收器设备的一侧实现VBUS线路的放电路径（参见图3）。

DISCH引脚可以配置为输入或输出。当用作输入引脚时，STUSB4500创建一个内部放电路径。通过芯片的最大放电电流约为500 mA，因此需要包括限流串联电阻器（图3中的R2）。当需要更高的放电电流时，我们可以将放电引脚配置为输出，以控制外部放电路径。

连接销

断言此pin表示有效的源到接收器连接。

电源线2/电源线3引脚

这两个引脚与VBUS\u EN\u SNK一起工作，在USB-PD协商后提供电源。电源是通过外部PMOS晶体管的高压漏极输出。电源是低电压开漏输出。

如果接收器编号（2或3）的PD配置文件与源的PD配置文件匹配，则POWER\ U OKx激活此接收器设备的电源路径。图3显示了如何使用这两个引脚。在此图中，两个接收器设备PDO2和PDO3可分别由POWER_OK2和POWER_OK3引脚激活。

电源是一个高电压开漏输出，能够直接驱动PMOS晶体管，使PDO2的功率路径。然而，电源是低电压开漏输出。我相信这就是为什么PDO2的电源路径是由一个PMOS控制的，PMOS直接连接到电源引脚上，而PDO3的电源路径的电路要复杂一些。如果您对连接到电源3引脚的电路有任何想法，请在下面的评论中与我们分享。

GPIO引脚

这是一个通用别针。可以将其配置为指示硬件故障检测或指定USB Type-C源播发的电流量。此引脚还有其他配置选项。请参阅数据表更多信息。

VBUS\u EN\u SNK引脚

连接电源时，此引脚启用VBUS电源线。图3显示了如何使用这个pin。请注意，要启用图3中任何VSNK、PDO2或PDO3接收器设备的电源路径，我们需要激活VBUS\u EN\u SNK引脚。

A\U B\U侧销

此输出引脚指示电缆方向。

VBUS\u VS\u DISCH Pin

这是一个输入引脚，可用于监测VBUS电压，并在需要时对其放电。与DISCH引脚不同，VBUS\ VS\ DISCH引脚连接到设计的插座侧（见图3）。该引脚的最大放电电流为50毫安，数据表建议使用限流串联电阻器。

VREG_1V2和VREG_2V7引脚

这些引脚包括连接外部去耦电容器到芯片的内部1.2伏和2.7伏稳压器。

I²C接口引脚

STUSB4500支持I^2.C通过SCL、SDA、ALERT、ADDR0和ADDR1引脚的连接。

在本文中，我们试图让您对STUSB4500功能有一个基本的了解。我们参考设备数据表中给出的示例示意图检查了设备引脚。现在，您应该能够更轻松地掌握数据表提供的详细信息。请记住，您还需要充分了解STUSB4500用于确定哪个接收器设备应通电的决策算法。你可以在这本书的第11页找到详情数据表.

如果您对此PD控制器或其他类似部件有任何经验，请在下面的评论中告知我们。