USB Type-C 1.1 Power signal

本文介绍了USB Type-C接口中的PowerSignal,包括VBUS和VCONN,以及它们在不同场景下的应用。VBUS提供电源,常见电压范围从5V到48V,而VCONN常用于给Cable供电,通常为3-5V。文章列举了多个使用情境,如笔记本给U盘或手机供电,显示器给笔记本充电等,并提及了DRP设备的交互。此外,还强调了不同应用模式下的设计规范要求和具体场景的讨论。


        USB Type-C上的Power Signal主要是指VBUS和VCONN和GND. 此处将GND引入Power pin#只是为了描述的完整性,毕竟没有参考面的电源也不能称之为电源。VBUS适用于Power Provider给Power consumer提供供电,VBUS电压范围常见5V/9V/12V/15V/20V/28V等,最新系列的支持PD3.1 Spec的要求做到VBUS 48V,已经有产品问世宣布支持此功能.VCONN Power常见供电范围是3-5V,考虑供电电流在600mA,应用于给Cable提供电源。Cable可分为Passive Cable 和Active Cable. Passive Cable对信号质量没有调整能力,Active cable可对信号做进一步的调整。


常见供电情景有如下部分,细节会在后续的产品细节部分进行阐述:

1.笔记本给Type-c U盘供电:

        此情景为最常见USB Powered模式,类似于此前传统的USB2.0 和USB 3.0 分别可提供500mA 和 900mA的电源能力给USB device. 常见的此功能在不支持Power Delivey的USB Type-C port上,数据上常见支持USB 3.1 Gen2等高速传输。 在接口芯片上需要考虑的是可以支持高速通道Switch切换,因为USB Type-c产品需要支持正反插入.


2. 笔记本电脑供电:
        此情景是常见的笔记本和手机充电形式,Adapter通过和笔记本沟通充电的电压和电流。常见的有45W adapter或者65W adapter,其中PDO能力一般宣称为20V@2.25A 和 20V@3.25A. 

3.显示器供电给笔记本。
        此情景下,一般是显示器做Power Source给笔记本充电,显示器有额外的AC adpater,所以可以提供较大的电源能力给笔记本充电,同时笔记本通过显示器可以扩展屏幕,完美的充电显示两不误场景。

4.笔记本给手机充电.
        笔记本电池比手机电池容量高,所以个别续航条件下可以通过笔记本给手机供电。其中期望笔记本做Source,提供电源给手机.此情景下,由于手机和笔记本同样都是DRP(Dual Role Power)设备,所以是否可是笔记本给手机充电未知? 此问题可以卖个关子,在后续系统设计中进行进一步的解释。

5.笔记本给无源dongle供电。
        常见的拓展坞情景,C口通过提供供电给Dongle,Dongle作为接口信息的扩展或者转换。、

6.Dongle下行口接了Adpater给笔记本充电.
        复杂的应用情景之一,暂不做进一步的拓展分析,Dongle通过Bypass VBUS给UFP 笔记本Port提供Power.实现对笔记本充电的同时,也可以扩展信号接口和数据接口。完美应用之一。

[Notes]:

此部分只是对场景做了阐述, 关于VBUS 和VCONN的具体数据详细定义可从USB Power Delivery Spec中得到。因为VBUS和VCONN作为电源使用,所以不同应用模式下会有不同的设计规范要求。所以此部分需要具体场景具体讨论。会后续在具体产品应用中讲述此部分.
 

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