媒體將2019年稱為USB-C實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵應(yīng)用的一年。從那時(shí)起，USB-C連接器已經(jīng)滲透到科技行業(yè)的許多方面，甚至是我們的新款STLINK-V3MINI。意法半導(dǎo)體的調(diào)試探針只使用成熟技術(shù)，以獲取龐大的目標(biāo)群體，享有更高的可靠性。因此，USB-C的出現(xiàn)具有高度象征意義。此外，歐盟表示將強(qiáng)制推廣USB-C充電器。因此，各公司不得不將該端口集成到各自的產(chǎn)品中。雖然具體范圍尚不清楚，但內(nèi)部市場(chǎng)和消費(fèi)者保護(hù)委員會(huì)就此事舉行的最新一次會(huì)議建議擴(kuò)大該規(guī)定適用的產(chǎn)品類型。

USB-C帶來(lái)的新挑戰(zhàn)

采用USB-C帶來(lái)了一系列新挑戰(zhàn)。質(zhì)量低下、不能適當(dāng)控制電壓的充電器正日益充斥市場(chǎng)。因此，如果受電設(shè)備（充電）僅需要5 V電壓，而粗制濫造的供電產(chǎn)品（充電器）由于硬件或軟件缺陷而保持在20 V，那么在未進(jìn)行充分保護(hù)的情況下，充電產(chǎn)品的VBUS線路就有可能遭到嚴(yán)重?fù)p壞。除此之外，工程師還必須防止靜電放電或電氣過(guò)載。由于USB Type-C連接器非常小，因此必須保護(hù)其免受CC線和VBUS線之間發(fā)生的短路的影響，這種短路可能會(huì)損壞USB控制器。

TCPP01-M12：賦能USB-C保護(hù)

成本效益更高的USB-C保護(hù)

截至目前，保護(hù)電路都位于USB-C功率傳輸控制器內(nèi)。然而，通過(guò)在MCU內(nèi)部使用嵌入式模塊并提供配套的Type-C端口保護(hù)，我們降低了物料成本。我們?cè)诓皇褂冒嘿F的USB-C PD ASIC控制器的情況下，還促進(jìn)了從micro-B設(shè)備的轉(zhuǎn)型。MCU和TCPP01-M12的產(chǎn)品組合可謂是一項(xiàng)引人矚目的成本降低方案，其中一個(gè)原因在于保護(hù)裝置集成了VBUS柵極驅(qū)動(dòng)器，從而可以使用更實(shí)惠的N-MOSFET，而非昂貴的P-MOSFET。此外，TCPP01-M12還通過(guò)了USB-IF認(rèn)證（測(cè)試ID：5205），這意味著如果團(tuán)隊(duì)遵循意法半導(dǎo)體的實(shí)現(xiàn)和代碼示例，即可加快各自產(chǎn)品的認(rèn)證速度。

更高效的USB-C實(shí)現(xiàn)

將TCPP01-M12與配備Power Delivery控制器的微控制器搭配使用，另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是能夠提供靈活的架構(gòu)。工程師可以將低壓MCU域和高壓電源路徑分隔開，并借鑒所有需要的保護(hù)措施。此外，為了實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)，實(shí)際上可以將TCPP01-M12的QFN12封裝靠近USB C型連接器本身設(shè)置。在該設(shè)備對(duì)可編程電源（PPS）的支持下，受電設(shè)備的充電電壓最低為3.3V，并以20 mV為步長(zhǎng)值請(qǐng)求增加電壓，直到其匹配電池的特性，這樣能夠提供快速充電能力，同時(shí)保護(hù)了系統(tǒng)安全。如需TCPP01-M12產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購(gòu)、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。

與競(jìng)爭(zhēng)性解決方案相比，TCPP01-M12具有低RDSon和零靜態(tài)電流，對(duì)整體效率有正面影響。由于設(shè)備是從MCU的GPIO引腳接收電源，而不是內(nèi)部低壓差穩(wěn)壓器，所以最后一個(gè)特性是可行的。結(jié)果，當(dāng)用戶拔出電纜時(shí)，TCPP01-M12根本不會(huì)消耗任何能量。這對(duì)于那些尋求設(shè)計(jì)微型產(chǎn)品（配備小型電池）的公司來(lái)說(shuō)尤為重要。許多工程師可能對(duì)此并不重視，但如果一件產(chǎn)品的尺寸像筆那樣小巧，那么每一微安其實(shí)都很重要。

從X-NUCLEO-SNK1M1入門

到目前為止，USB-C PD標(biāo)準(zhǔn)的要求仍然非常高。工程師必須閱讀五百頁(yè)才能理解這個(gè)協(xié)議，團(tuán)隊(duì)也必須從頭開始做幾乎所有的事情。然而，意法半導(dǎo)體現(xiàn)在將在其所有具有USB-C接口的新開發(fā)板上納入TCPP01-M12，設(shè)計(jì)人員可以獲取我們的原理圖，并在其設(shè)計(jì)中重復(fù)使用。我們還隆重推出X-NUCLEO-SNK1M1，這是一款采用TCPP01-M12的64引腳Nucleo擴(kuò)展板，還是一種負(fù)載開關(guān)，可以在與NUCLEO-G071RB或NUCLEO-G474RE開發(fā)板結(jié)合使用時(shí)，實(shí)現(xiàn)高達(dá)100 W的PPS USB-C Power Delivery受電應(yīng)用。

工程師還可以將擴(kuò)展板與不包含USB功率傳輸控制器的微控制器組合使用，以模仿傳統(tǒng)應(yīng)用。TCPP01-M12應(yīng)用于NUCLEO-L552ZE-Q和NUCLEO-U575ZI-Q。保護(hù)裝置采用間距為500 μm的QFN12封裝，這在PCB組件中仍然很常見，因此更易于使用。我們提供了相關(guān)的應(yīng)用筆記，為尋求使用我們的Nucleo板、STM32CubeMX和STM32CubeMonUCPD構(gòu)建原型的工程師提供入門指導(dǎo)。意法半導(dǎo)體還提供了X-CUBE-TCPP，其中包含中間件和示例代碼。