2021年5月,USB-IF 協(xié)會發(fā)布了全新的USB PD3.1規(guī)范,該規(guī)范將快充功率上限從100 W提升至240 W,充電功率的提升也讓USB PD的應(yīng)用從手機、筆記本電腦,擴展到便攜式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能家居、通信和安防設(shè)備、汽車和醫(yī)療等領(lǐng)域。
面對更多的應(yīng)用場景,市場對于PD協(xié)議芯片的要求也越來越高。針對多口USB PD的應(yīng)用,樂得瑞重磅推出3組6通道CC的USB PD3.1控制SOC芯片LDR6020系列。
一、USB PD3.1 SOC控制芯片LDR6020
圖1 LDR6020 PD3.1 SOC控制芯片
LDR6020是帶有3組6路DRP USB-C及PD通信協(xié)議處理模塊和USB2.0 Device模塊的16位RISC MCU,擁有USB PD3.1通信功能,具有262字節(jié)非折疊PD3.1長數(shù)據(jù)包通信能力,并且可以通過CC,UART,I2C,USB2.0四種模式進行固件在線升級。
圖2 LDR6020芯片規(guī)格書截圖
LDR6020采用QFN-32 4*4封裝,擁有13路ADC,28 位雙向 I/O 口,1 位輸入口,2 路 PWM,可以做定制化功能設(shè)計,并且未來還會開放嵌入式云IDE開發(fā)系統(tǒng)。
圖3 LDR6020在USB-C接口顯示器中的應(yīng)用
LDR6020的應(yīng)用場景非常廣泛,比如Type-C多功能轉(zhuǎn)接器,Type-C顯示器,Type-C移動電源等等,并且芯片內(nèi)置I2C Slave通信控制單元,UART通信控制單元,可以與其他主控芯片進行通訊協(xié)商。
圖4 基于LDR6020設(shè)計的PD3.1誘騙器PD09
這是樂得瑞科技基于LDR6020設(shè)計的PD測試儀PD09,支持SPR,EPR,PPS,AVS,QC誘騙功能,非常適合工程師在調(diào)試設(shè)備時進行功能測試,并且樂得瑞官網(wǎng)主頁可以免費申請。
二、基于SIP技術(shù)的USB PD3.1 PMU芯片LDR6020P
圖5 LDR6020P PD3.1 SOC PMU芯片
LDR6020P是基于SIP技術(shù),內(nèi)置3組6路DRP USB-C及PD通信協(xié)議處理模塊,兩路20V VBUS控制MOS,內(nèi)阻15毫歐(VGS>10V)~22毫歐(VGS>5V),16位RISC MCU的電源管理芯片(PMU),使得外圍更加簡潔,電路設(shè)計更加方便。
圖6 LDR6020P規(guī)格書截圖
從規(guī)格書可以看出,LDR6020P,內(nèi)置了LDO和兩顆20V耐壓的PMOS,單顆MOS的實際工作電流可以達到5A。在兩顆作為串聯(lián)使用時,考慮到溫升問題,建議限制在3A。
圖7 LDR6020P采用SIP技術(shù)集成了PD Controller和Power MOS
圖8 高精度的SIP技術(shù)LDR6020P的POWER MOS的可靠性更高
LDR6020P采用QFN-48 5*5封裝,芯片集成電源管理,內(nèi)置5V LDO輸出,最大可往外供30mA。
圖9 LDR6020P典型應(yīng)用電路圖
LDR6020P芯片自帶USB 2.0 Billboard,內(nèi)置32MHz和32KHz振蕩器,內(nèi)置48M USB2.0高精度振蕩器,全面支持標準所規(guī)定DFP,UFP,try.SRC,try.SNK四種設(shè)備角色。
在雙口便攜顯示器的應(yīng)用中,LDR6020P簡化了電路設(shè)計,不再需要外掛多顆MOS,因為芯片已經(jīng)內(nèi)置了兩路耐20V的Vbus控制MOS,所以Vbus的電源管理都直接由芯片控制,不僅節(jié)約了電路板空間,還省了不少成本。
總結(jié)
樂得瑞科技一直專注于USB-C接口控制芯片的設(shè)計研發(fā),于2015年比多數(shù)同行提早一年研發(fā)出了USB-C接口控制芯片產(chǎn)品,并且一直持續(xù)研發(fā)迭代,始終保持先進技術(shù)水平。經(jīng)過多年的技術(shù)累積沉淀,樂得瑞科技帶著誠意推出了LDR6020系列,這款芯片是一次大膽的創(chuàng)新,給予了我們很多驚喜,在Type-C產(chǎn)品設(shè)計上提供了新的思路,并且在多設(shè)備有線互聯(lián)上有了新的可能,這也得益于樂得瑞科技創(chuàng)新的步伐從未停止,堅定地朝著PD MCU全球第一的目標前進。