替換筒形連接器面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)

在使用USB-C PD連接器代替筒形連接器時(shí)，工程團(tuán)隊(duì)需要完全熟悉USB PD規(guī)范，并確保設(shè)備在合規(guī)性和互操作性方面符合USB-IF的嚴(yán)格認(rèn)證要求。符合USB-C標(biāo)準(zhǔn)的充電器本質(zhì)上是一種可編程電源，它需要進(jìn)行通信以使負(fù)載能夠請(qǐng)求所需的電壓和電流。因此，所有設(shè)計(jì)都需要微控制器和相關(guān)固件來(lái)操作完整的USB PD軟件協(xié)議棧。在設(shè)計(jì)中引入更多組件將會(huì)拉長(zhǎng)總體物料清單（BOM），并需要多次迭代來(lái)優(yōu)化電源電路，最終形成一個(gè)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都切實(shí)可行的解決方案。

設(shè)計(jì)最優(yōu)解決方案

相對(duì)于從頭開(kāi)始實(shí)現(xiàn)USB PD，工程師們更愿意使用預(yù)先經(jīng)過(guò)USB-IF認(rèn)證的解決方案，比如Cypress EZ-PD?筒形連接器替代品（BCR）評(píng)估套件(CY4533)（圖1）。這種解決方案可用于輕松設(shè)計(jì)產(chǎn)品原型，用USB-C連接器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的筒形連接器而無(wú)需開(kāi)發(fā)任何固件（圖2）。這樣可以非常快速地改造現(xiàn)有產(chǎn)品，讓其改用通用的USB-C充電器。

圖1：Cypress EZ-PD筒形連接器替代品（BCR）評(píng)估套件顯示了主要的組件和連接（資料來(lái)源：Cypress）

圖2：使用Cypress EZ-PD BCR評(píng)估套件將USB-C輕松集成到終端設(shè)備的步驟（資料來(lái)源：Cypress）

Cypress的EZ-PD筒形連接器替代品（BCR）評(píng)估套件嵌入了Cypress CYPD3177 BCR控制器，設(shè)計(jì)師可以通過(guò)電阻階梯組合將其設(shè)置為所需的負(fù)載電壓和電流值，而無(wú)需創(chuàng)建任何固件或自定義設(shè)備編程。完成初始原型設(shè)計(jì)后，Cypress還提供方便使用的參考設(shè)計(jì)，以便CYPD3177和六個(gè)電阻可以與合適的USB-C插座，如Molex USB-C連接器（圖3）一起集成到最終產(chǎn)品中。Molex USB-C連接器屬于Molex緊湊型USB Type-C連接器和電纜系列，支持最高達(dá)10Gbps的傳輸速度，并具有100W全功率供電能力。USB-C插座是通過(guò)將高溫尼龍注塑模外殼放入金屬外殼制成，具有中間連接板，支持穩(wěn)定可靠的插配操作。

圖3：Molex USB-C插座支持最高達(dá)10Gbps的傳輸速度，具有100W供電能力，與額定電流1.8A的micro-USB 2.0相比，電池充電時(shí)間可縮短64%（資料來(lái)源：Molex）

作者簡(jiǎn)介

Robert Huntley是一位具有HND資格認(rèn)證的工程師和技術(shù)作家。他擁有電信、導(dǎo)航系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用工程等專(zhuān)業(yè)背景，代表貿(mào)澤電子撰寫(xiě)了各種技術(shù)和實(shí)踐文章。