Cypress Type-C/PD 充电器设计问答精选

上一单元为大家总结了Cypress 全功能 USB Type-C 解决方案直播视频的热门问答，本单元将重点解析如何设计 Type-C/PD 充电器以及在设计过程中遇到的那些困惑您的问题。

Ⅱ Cypress 技术大牛教你快速设计 Type-C/PD 充电器

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USB Type-C，USB 3.1，DisplayPort，USB PD之间是什么关系？

答：USB PD包含在USB 3.1内，DisplayPort可以通过Alt Mode在USB 3.1 的协议里面进行传输。

USB Type-C对于USB 3.1 Gen1 或Gen2 规范是强制性的吗？

答：不是，非强制性的。

如何升级 CCGx 的固件或编程 EZ-PD？可以实现远程升级吗？

答：赛普拉斯支持四种升级模式：SWD、I2C BootLoader、CC BootLoader 和 USB BootLoader(CCG3)。

如果要远程升级，可以由 I2C BootLoader，USB BootLoader 和 USB BootLoader 进行协同完成。

?PD 电压、电流的调整是否是固定档位？还是可以随意设置的？

答：没有固定档位，取决于设备的 AC/DC 电压芯片的能力。Type-C 协议并没有规定，所以是随意设置的。

?如果在笔记本上使用 Type-C 接口，对输出功率没有要求，只是作为数据传输使用，是否需要使用Type -C/PD？

答：如果只传输 USB 数据，不需要 Type-C/PD controller。如果需要支持除了 USB 数据之外的数据，例如视频，那么就需要赛普拉斯的 Type-C/PD controller。

?USB-PD 里的 PPS 是什么?

答：PPS 是一个可编程的电源协议，加入在 PD3.0 里面，PPS 收编了 QC4.0。

欲了解更多PD3.0协议规范详情，请参阅：www.usb.org。

?这些协议是由MCU核来解析的吗？CCGx 方案的MCU核是PSoC吗？

答：赛普拉斯内部有 Hard IP 集成来解析 PD 的协议。MCU 的核是 ARM 的 M0。

?虽然加一个 Rd 可以使 Type-C 自己广播出来自己的 SOURCE_CAP，但是，有没有这方面的芯片来帮助设计人员自行开发这一部分？

答：赛普拉斯的芯片支持 PD 协议，既可以做 Source 也可以做 Sink。设计人员只需要加一块赛普拉斯的片子，然后将该片子设置成 Sink 模式，这样将会自动完成解析。不需要设计人员自行开发。

?大功率传输时对 Type 母头 PCB 设计有什么要求？

答：没有特殊要求，遵守 USB 的走线规范即可。对于 Type-C 而言，我们对 CC 有严格的要求——至少有10mil的走线，每一个电源层都需要有单独的 plane 接入。赛普拉斯支持帮助客户看原理图和 PCB ，联系现场应用工程师即可帮助您查看原理图和 PCB。

?PD 协议除了用 EZ-PD 协议分析板解析，还可以其他工具吗？示波器或是逻辑分析仪？

答：可以用示波器或者逻辑分析仪，但是看起来非常不友好。推荐使用赛普拉斯的CY4500：http://www.cypress.com/documentation/development-kitsboards/cy4500-ez-pd-protocol-analyzer

?如何判断充电器是否支持 USB PD ？

答：请考虑是否有 CC 引脚上的沟通？如果没有，则不支持 USB PD。

?USB PD 是 BMC 编码的信号，而之前的 USB 则是 FSK，所以存在不兼容性，不知道目前市面上有没有能够转换的产品？

答：目前没有这样的产品，因为PD1.0并没有什么产品。

?在QC 4.0 设计的时候是否有需要特别注意的地方？

答：1. 需要支持Type-C Power Delivery；

2. 需要一个Type-C Power Delivery Controller。

?DRP 端口在分别作为 HOST 和 Receiver 时有什么区别？

答：DRP 的全称叫做 Dual Role Power，支持双重角色。如果 Host 指的是 Power Source 和 Data host，Recevier 指的是 Power sink 和 Data device/sink，那么在硬件设计上 Power source 需要有 Rp 在 CC 上拉，上拉电阻有 10K/22K/56K， 然后需要有供电路径。Data host 需要 USB 或者视频协议的主机。Power Sink 是在 CC 上下拉一个5.1K的电阻。Data device/sink 需要有 USB device 或者视频的接收端。

?可以支持编程升级固件吗?

答：完全支持。客户可在任意时候对自己的产品固件升级更新。

?DFP、UFP、DRP分别是什么意思？

答：DFP：Down-Streaming Facing Port； 

UFP：Up-Streaming Facing Port； 

DRP：Dual Role Port。

?USB-IF更新了USB PD 3.0标准，那么其他厂商的快充方案会被统一吗？

答：PD3.0 是向下兼容的。赛普拉斯 CCG3，CCG4，CCG3PA，CCG5 都支持 PD3.0。

?在做充电器的 layout 时，芯片对 EMC 有什么特殊要求吗，规定距离开关变压器等高电磁干扰元件至少有的距离？

答：没有特殊要求，符合普通的EMC规范即可。

?HX3C的供电电压是多少？

答：3.3V，1.2V。

CCG1-CCG4 和 HX3C 是针对不同领域的产品吗？分别具备什么功能？HX3C 和 CCGX系列是两个不同系列产品吗？有什么功能，主要应用在什么领域？

答：是的。HX3C 是带有 Type-C/PD controller的HUB，CCGx 是单独的 Type-C/PD 的控制器。请参阅赛普拉斯参考设计：

http://www.cypress.com/products/usb-type-c-and-power-delivery#tabs-0-bottom_side-6

CC1，CC2是否有必要接ESD器件？

答：在初始设计的时候，强烈建议加上。因为在设计初期，设计师无从得知是否能够通过哪些电气特性的测试。但是，在测试过程中，可以尝试将其去掉进行测试。如果可以通过测试，量产时就可以不接 ESD。

CCGx是否支持所有功率配置？

答：完全支持。

赛普拉斯的PDO可以任意配置，并且提供软件可视化进行配置。软件链接：

http://www.cypress.com/documentation/software-and-drivers/ez-pd-configuration-utility?source=search&cat=software_tools 

Type-C 接口数据传输速率是否相较于Type-A更快？

答：Type-C在USB数据中的传输数据最大支持10G/s。

赛普拉斯USB Type-C产品路线图是什么样的？

答：赛普拉斯路线图供您参阅：

http://www.cypress.com/product-roadmaps/cypress-usb-controllers-roadmap 

速度的不断加快是否对硬件布局布线有非常高的要求，是否需要按射频的要求设计硬件？

答：赛普拉斯 Type-C 对布线并没有特别特殊的要求，如果是 USB 的话，差分微带线是需要的，并且在走线也需要尽量在同一层。差分电阻阻抗85欧姆。

包头有什么内容呢？

答：Head ID + SOURCE PDOs + CRC。

CCGx Type-C控制器是否支持过压保护（OVP）和过流保护（OCP）功能？还是需要外加芯片？

答：是的，支持。赛普拉斯 CCG3，CCG3 PA，CCG5 内部集成 OCP 和 OVP 的硬件电路，不需要额外增加芯片。欲了解更多信息，请参阅赛普拉斯数据手册：

http://www.cypress.com/products/usb-type-c-and-power-delivery#tabs-0-bottom_side-4 

硬盘驱动时的 SS 和 HS 是怎么来切换的？

答：硬盘驱动时，在最开始的时候进行 SS 枚举，如果 SS 枚举失败才会选择 HS 枚举。在 Type-C 接口如果为公口，则无需切换，因为识别方向由母口负责。如果为母口，需要根据检测到的正反插来进行 SS 的数据线切换，通常情况，HS 的数据线会进行短接。

能否简单介绍一下 USB 充电协议可编程供电 PPS 吗？

答：例如在PPS里面，协议规定的是一个范围，一个电压的范围和电流的范围，我们根据Power sink 的请求进行调节。

USB PD 协议层的 FSK 信号频率是多少？充电器和充电设备都需要 Type-C 控制器吗？

答：USB PD1.0采用的是FSK，赛普拉斯的解决方案不支持。赛普拉斯解决方案仅支持PD2.0 及以后的协议。PD2.0 开始采用的是 BCM 编码。如果充电器和充电设备，以及他们之间链接所需的线缆，需要传递 >5V，或者>3A的时候，就需要 Type-C/PD 控制器。如果只是电压为5V，而电流小于3A，只需要 Type-C PHY 即可。

什么是 EMCA？

答：就是一个带有自己身份信息的 USB 数据线。但是这个数据可以支持高电压、大电流和其他模式。

CC 线上的协议用什么来解析啊？

答：可以使用赛普拉斯专业的协议分析仪 CY4500：

http://www.cypress.com/documentation/development-kitsboards/cy4500-ez-pd-protocol-analyzer

给PC供电，电压为多少？最高能传输100W吗？

答： 电压和电流的信息会以 PDO (Power Description Objects) 进行枚举。可以传输，Type-C 的最高传输电流是5A。根据 Type-C/PD 定义，最高传输为20V/5A。

Cypress的 CCGx系列指的是什么？

答：赛普拉斯所有的 Type-C control 都是以 Cypress Type-C controllor Generation 开头，缩写为 CCG，如果是一代就是 CCG1，目前已经有 CCG1，CCG2，CCG3，CCG4 和CCG5，所以合称为CCGx。

CCG3 PA 都有什么保护？

答：OVP，OCP 是基本配置。

在支持 PD 的 USB Type-C 中，CCGx 具备什么功能？

答：CCGx 是 Type-C Power Delivery 的控制器，它不仅仅可以进行协议的交互，同时也是一款MCU。获取 CCGx 所具备的功能特性，请参阅赛普拉斯数据手册，：

http://www.cypress.com/products/usb-type-c-and-power-delivery#tabs-0-bottom_side-4 

PD 协议有主从关系吗？两个设备都可以发起对话吗？

答：有主从关系，DFP 默认为主，UFP 默认为从。DRP 具备这两种特性的设备，但是在一种情况下只服务一种角色。

Type-C 的4条 VBUS 线的电压电流是可以分别控制的吗？

答：不可以。四条 VBUS 在内部是短接在一起的。

从哪里可以买到 demo 板？

答：从赛普拉斯官网和代理商处都可以购买到。

http://www.cypress.com/products/usb-type-c-and-power-delivery  

CCG2搭配哪家的电源 IC 比较好？

答：目前我们已经有的电源 IC 包括：Onsemi，MPS，PI 和 SouthChip。赛普拉斯的解决方案不挑电源的供应商，只要可以沟通进行反馈电压电流即可。

通用 Type-C 设计需要注意哪些要点？

答：1. Type-C port 用来做什么，支持哪些电压/电流。2. 兼容性设计。3. 是否支持Alt Mode。 

硬件解析需要自己编程吗？

答：协议解析不需要编程，我们已经将其封装好，使用者只需要进行简单的逻辑控制即可。

Cypress 目前有哪些系列产品及解决方案？

答：从产品而言，赛普拉斯目前有 CCG1/2/3/4/5，支持 PD2.0/PD3.0。解决方案有 Type-C 线缆类，Type-C 电源适配器类，Type-C 主机类和 Type-C 扩展坞类。

USB Type-C，USB 3.1，DisplayPort，USB PD 之间是什么关系？

答：USB Type-C 和 USB PD 是USB3.1的一部分。Type-C 协议定义和规范了外形，USB PD 定义了 Type-C 接口内部的电源协议规范。DisplayPort、HDMI、TBT3 等都是兼容模式（专业术语：Alternate Mode）。

PD 协议除了用 EZ-PD 协议分析板解析，还可以使用其他什么工具吗？

答： 如果客户不想用直接简单快速的协议分析工具，那么示波器也是可以选择的。毕竟 BCM 编码只有300K。

QC4.0 是用 CC 检测还是 D+D- 检测？

答：QC4.0 是 CC 检测。确切的说是走 PD 的 PPS。

PWM 可以调整电压，那么如何调整电流，比如 9V 3A 与 9V 4A 的实现？

答：这个情况是调节电流，无论电流还是电压的反馈，都需要 AC/DC 或者 DC/DC 支持。PWM 在反馈回路中也是调整反馈电阻。