认证、过电压保护和紧凑的外形因素是在下一代USB设计中实现电源传输特性的关键挑战。
USB Type-C™标准正在迅速获得关注，其主要亮点之一是通过USB接口提供高达100瓦的功率的机制。采用USB电源传输(USB- pd)特性现在是交流适配器、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等的一个关键移动趋势。
到目前为止，移动行业已依赖于采用USB Micro-B连接器的专有快速充电技术。但最近锂离子电池事故强调了对安全电力交付生态系统和USB-PD电路的需求。
的USB-PD与以前的USB充电技术相比，这一机制有助于提高对电源的需求和兼容设备的充电速度。它使用专用配置通道(CC)线，功能独立于传统USB数据传输。
以下是开发人员在移动设备上创建快速充电应用程序时面临的三个主要问题。
1.身份验证
在USB-PD协议中，连接的设备协商电源需求，并达成协议，以确定最佳的电压和电流水平。这是一个关键的要求，使USB产品制造商能够在开始高功率充电前检查电缆和充电器等设备的真正来源。
身份验证可确保设备的身份，使其更容易判断它是否是真正的或伪造设备。例如，采取，USB控制器芯片R9J02G012瑞萨。它允许USB端口基于USB Type-C认证规范中实现的证书和公钥基础设施(PKI)来电子验证和信任真实性。
瑞萨声称，在其新的USB端口控制器芯片中，采用了高度防篡改的技术，这家日本芯片制造商一直在使用这种技术来保护其微控制器免受网络攻击。
R9J02G012控制器芯片在单个包中集成了USB PD 3.0和USB Type-C身份验证功能。图片由瑞萨。
2.形成的因素
尺寸是USB-PD设计的另一个重要考虑因素。例如，Renesas的USB端口控制器是一个单一的包，支持USB PD 3.0和USB Type-C认证标准。
到目前为止，这两个功能已经实现了两个独立的芯片。单封装解决方案减少了电缆和电子设备的安装面积。瑞萨表示，新的R9J02G012 USB控制器的电路板安装面积比公司现有的R9A02G011芯片使用的面积少50%。目前，40针QFN封装是6mm × 6mm, 42球BGA是3.6 mm × 3.1 mm。
这与竞争筹码相当，例如TPS65982控制器芯片来自德州仪器，也测量6毫米x 6毫米。
3.内部保护
USB-PD硬件需要复杂的接口电子设备，可以用连接的设备有效地协商电源。yabosports官网例如，电源输送范围 - 从5V / 0.5A到20V / 5.0A-授权内置保护免受过电压所带来的风险。
ST的USB控制器芯片允许使用VBUS和VCONN电源线的放电电路安全地断开电缆。图片由STMicrolectronics。
Stmicro的新型USB Type-C端口控制器声明提供内部保护无需添加外部电压调节器，从而节省了USB设计中的组件数量和电路板面积。的STUSB4710控制器芯片可以在没有外部CPU参与的情况下处理整个连接设置，并支持最多5个电源传输配置文件(PDOs)。
