USB Type-C PD 기술: 연결부터 100W 협상까지
소개
USB Type-C 커넥터는 양방향 플러그로 잘 알려져 있지만 스마트 통신 프로토콜인 USB PD(Power Delivery)도 제공합니다. PD를 사용하면 장치는 최대 100W의 충전 전력을 협상할 수 있습니다. 사용하여 ET7303/ET7304 ETEK의 컨트롤러를 예로 들어 이 기사에서는 Type-C가 연결을 감지하고, 현재 기능을 식별하고, PD 프로토콜을 통해 전압을 조정하는 방법을 설명합니다.
PD 컨트롤러 응용 회로
ET7303/ET7304의 일반적인 애플리케이션 회로는 Type-C 콘센트를 중심으로 구축됩니다. 컨트롤러의 CC1/CC2 핀은 연결 감지, 방향 식별 및 PD 프로토콜 통신을 위해 통합 Rp 풀업 전류 소스와 Rd 풀다운 저항기를 활용하여 콘센트의 CC 라인에 직접 연결됩니다. 칩은 I²C 버스를 통해 시스템 호스트(AP)와 인터페이스합니다. 그림 1은 일반적인 애플리케이션 회로의 연결 다이어그램 예를 보여줍니다.

그림 1
소스-싱크 연결

그림 2
싱크 풀다운 저항 Rd는 5.1kΩ으로 정의됩니다. 이제 CC 라인 전압은 소스 풀업 저항 Rp 값(또는 전류 소스 값)으로 정의됩니다. 이는 3가지 다른 버스 전류 기능에 대해 정의됩니다.
CC 라인의 가장 낮은 전압(약 0.41V)은 기본 USB 전원(전류 = USB2.0의 경우 500mA, USB3.0의 경우 900mA)을 의미합니다.
더 높은 CC 라인 전압(약 0.92V)은 1.5A의 전류 용량을 정의합니다.
CC 라인 전압이 약 1.68V일 때 최대 전류 용량은 3A로 정의됩니다.

BMC(2상 마크 코드)
USB PD 통신은 BMC(Bi-phase Mark Code)를 사용합니다. 이 코드는 단선 통신으로, 로직 1은 하이-로우 변경으로 전송되고 로직 0은 고정된 하이 레벨 또는 고정된 로우 레벨로 전송됩니다. 각 데이터 패킷은 low-high-low 시퀀스 프리앰블, SOP(Start Of Packet), 헤더, 메시지 데이터 바이트, CRC 오류 검사 및 EOP(End Of Packet)로 구성됩니다.

그림 3
PD 전력 협상
이는 싱크가 더 높은 버스 전압을 요청하는 PD 요청의 예입니다. VBUS는 5V에서 9V로 강화되었습니다.

그림 4
싱크와 소스 간의 CC 라인 통신은 다음과 같습니다.
1. Type-C 플러그를 꽂고 연결을 설정합니다.
2. 소스는 소스 기능 메시지를 보냅니다. 예: 5V,9V,12V,20V;
3. 그런 다음 싱크는 소스 기능 목록에서 적절한 전력 프로필을 요청합니다.
4. 소스는 요청을 수락하고 VBUS 전압 변경을 시작합니다.
5. VBUS 전압이 최종 값에 도달한 후 소스는 VBUS가 안정화될 때까지 기다린 다음 전원 공급 장치 준비 신호를 보냅니다. 이제 싱크는 VBUS 로딩을 증가시킵니다.
ET7303/ET7304 PD 컨트롤러에 대한 설명
ET7303/ET7304는 최신 USB Type-C 및 PD 표준을 준수하는 USB Type-C 컨트롤러입니다. ET7303/ET7304는 풀업 전류 소스 Ip 및 Rd 저항기를 포함한 완전한 Typec BMC 트랜시버를 통합합니다. 이는 연결 및 방향 감지를 포함한 USB Type-C 감지에 사용됩니다. ET7303/ET7304는 USB BMC 전력 전송 프로토콜의 물리적 계층을 통합하여 최대 100W의 전력 충전을 허용합니다.
ET7303/ET7304의 주요 특성 및 응용 시나리오
• PD 이중 역할과 호환 가능
• 호스트, 장치 또는 DRP 역할을 할 때 연결 끊김 감지
• 현재 성능의 정의 및 감지
• 방전된 배터리 지원
• 저전력 모드에서 연결 감지
• 단순 I2C AP 또는 EC 인터페이스
PD 컨트롤러 제품 적용
• 이동하는
• 패드
• 주의
• 충전 어댑터
• 보조 배터리
• 휴대용 충전 장치
ETEK의 다양한 선택 PD 컨트롤러

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