Microchip Technology MCP22301 USB PD接收器板(EV71V36A)是一款緊湊型高性價比USB供電接收器解決方案。該板基于MCP22301獨立可編程USB供電(PD)控制器。EV71V36A符合USB Type-C^?^ 連接器和USB供電(PD) 3.2規范的標準。此外，該板采用小尺寸可逆Type-C連接器，可快速簡便地替代任何應用中的標準電源連接器（圓柱形插頭）。

數據手冊：*附件：Microchip Technology MCP22301 USB PD接收器板(EV71V36A)數據手冊.pdf

Microchip MCP22301總線供電評估平臺支持電池電量耗盡模式以及八個預設供電對象 (PDO)，可通過板載旋轉開關進行選擇。它還可以支持獨特的自定義供電對象 (PDO)，必要時可額外配置供電系統 (PDS)。

利用MCP2221A轉接模塊，可在圖形用戶界面 (GUI) 上顯示可用的電源容量以及協商電壓和電流。

特性

• 輸入電壓范圍：5V至48V
• 5 A最大輸出電流
• 板載高性能功率MOSFET晶體管，用于斷開負載
• 輸出過流保護
• PDO選擇器開關和LED，用于選定VBUS 報告
• 多個測試點
• 通過UART通信進行狀態報告（包括VBUS電壓、負載電流和PDO配置文件）

框圖

布局

?MCP22301 USB PD接收器板技術解析與應用指南?

?一、產品核心特性與定位?

Microchip的MCP22301 USB PD接收器板（EV71V36A）是一款專為USB Type-C? Power Delivery 3.1設計的評估平臺，其核心特性包括：

• ?寬電壓輸入范圍?：支持5V至48V VBUS輸入，兼容USB PD 3.2標準。
• ?高集成度設計?：集成SAMD20微控制器與PD MAC/PHY功能，內置VCONN FETs、過壓/過流檢測電路，簡化外圍設計。
• ?多場景適配?：適用于總線供電設備、電池供電設備及雙角色電源應用（如擴展塢）。
• ?可視化交互?：通過GUI實時顯示電源協商狀態（電壓/電流/功率曲線）、PDO配置文件及硬件LED電壓指示。

?二、硬件設計解析?

1. ?關鍵電路模塊?
   • ?電源管理?：
     • 采用MCP16331T Buck轉換器（2-24V輸入）和MCP1703A LDO（輸出3.3V）為系統供電。
     • 負載開關采用SIR5607DP P-MOSFET，支持高邊電流檢測（MCP6C02放大器，精度0.005Ω采樣電阻）。
   • ?PD協商控制?：
     • MCP22301-2I/KYX控制器通過CC1/CC2引腳實現PD協議通信，支持8種可配置PDO（通過旋轉開關選擇）。
   • ?保護機制?：
     • 硬件過流保護（LED報警）、VBUS放電電路（Q3/Q4 N-MOSFET）及EPR（擴展功率范圍）預留支持。
2. ?PCB布局優化?
   • 4層板設計，內層1/2為電源/地平面，降低噪聲干擾。
   • USB-C接口（J1）與輸出端子（J4）短路徑布局，減少壓降。

三、典型應用場景與開發建議?

1. ?快速原型開發?
   • 替代傳統桶形電源接口，評估Type-C PD供電方案的穩定性。
   • 參考附錄A的電路圖（如Page 1的Buck轉換器設計）進行定制化修改。
2. ?能效優化策略?
   • ?模式A?（位置5）：優先高電壓，適合電池設備（如充電寶）。
   • ?模式B?（位置6）：優先低電壓，適合固定負載設備（如工業控制器）。
3. ?擴展功能開發?
   • 利用UART接口（J5）擴展自定義協議，或通過PA18/PA19 GPIO實現外部控制。

?四、設計注意事項?

1. ?元件選型?：
   • 推薦使用BOM表中RoHS兼容器件（如TDK的X7R電容、Vishay的MOSFET）。
   • 電流檢測電阻（R31）需選用0.1%精度的0.005Ω合金電阻（Bourns CRE2512系列）。
2. ?熱管理?：
   • 持續5A輸出時，需確保SIR5607DP MOSFET散熱良好（PCB設計參考Top Copper層鋪銅）。
3. ?合規性測試?：
   • 需驗證USB PD時序（如CC線上升時間≤300ns）及EMC性能（參考Inner Layer 2的地平面完整性）。