基于慧能泰HUSB252的单芯片Type-C转DP方案

随着消费电子技术的高速发展，轻薄已经成了笔记本电脑设计的新趋势。为了实现轻薄设计，越来越多的笔记本电脑摒弃了传统的USB-A、HDMI、DisplayPort和RJ45接口，转向功能全面的Type-C接口。这种全功能Type-C接口不仅可以实现充电和数据传输，还可以用于视频信号传输。

尽管笔记本电脑的全功能Type-C接口已经普及，但仍有大量显示器和投影仪只提供了传统的HDMI和DP(DisplayPort)接口。导致设备之间接口不兼容、无法直连投屏……

USB Type-C Plug引脚分布图

DisplayPort引脚分布图

为了解决这个痛点问题，Type-C转DP转换器应运而生。

下文将为大家介绍基于慧能泰HUSB252的单芯片Type-C转DP方案。

01HUSB252的芯片特性

HUSB252是一颗PD双向快充协议芯片，符合USB PD3.1协议规范，最大输出输入电压20V。

当工作在Source模式下时，DPDM PHY支持可编程的专有协议：BC1.2、Apple Divider3、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP。

当工作在Sink模式下时，DPDM PHY支持可编程的专有协议：BC1.2、QC2.0/3.0。

HUSB252具有16K EEPROM、一组I2C master/slave、UART、独立DPDM PHY、PD PHY、电压电流控制环路以及Open-Drain的GPIO和ADC。

HUSB252可适用于便携式储能、充电器、显示器等应用。

产品特性

• 支持USB Type-C与PD协议

- 符合USB Type-C 2.1

- 符合USB PD 3.1集成VCONN和eMarker检测

• 集成N-MOSFET驱动

• 支持多种DPDM充电协议

- BC1.2 DCP和Divider 3

- QC2.0, QC3.0, AFC, FCP

• 引脚耐压30 V

• 支持可编程恒定电压环路(CV)和恒定电流环路(CC)控制

• 支持死电池模式

• 集成VIN OCP、SCP、UVP、OVP和CC OVP, OCP, DPDM OVP, OTP, TSD等保护

• 集成MCU和ROM方便用户自定义开发

• 集成I2C和UART模块，用于系统通信

• 集成深度睡眠模式，超低待机功耗

• ±1.5 kV HBM ESD

02HUSB252  Type-C转DP方案

（C2DP Adapter)

 

HUSB252 C2DP方案电路图及Demo板

HUSB252 C2DP Adapter是一个单芯片的极简方案。

该方案一端是Type-C公头，用于连接笔记本电脑、手机等DP Source的Type-C母座；

另一端是DP母座，用于连接DP线缆，并连接到显示器。

用户使用时，把HUSB252 C2DP Adapter的Type-C公头插入笔记本电脑，再用一根普通DP线缆把HUSB252 C2DP Adapter连接到显示器,即可完成投屏显示。

HUSB252在方案中扮演Sink + UFP_D的角色。

它在Type-C公头一侧通过CC引脚与笔记本电脑完成PD功率协商，从Vbus获取5V作为转换小板的系统供电。随后完成DP Alternate Mode的沟通，使笔记本电脑进入DP Alternate Mode，并完成内部输出视频信号的数据链路配置。

DP Alternate Mode的沟通

而在DP母座一侧，HUSB252会监测HPD引脚的状态，判断外接显示器的连接状态，并将实时的HPD(Hot Plug Detection/热拔插检测)信号状态以PD消息的形式告知笔记本电脑。笔记本电脑的DP Source在获取到显示器接入的情况下, 会继续在SBU/AUX通道上完成DP的协议沟通后输出视频数据流, 完成投屏动作。

使用该Type-C转DP转换器成功地投屏到显示器

方案亮点

1只需一颗HUSB252芯片及少量外围器件即可完成方案设计。

2HUSB252内部集成了Dead Battery Rd，可在死电池状态下建立与PD Source的连接，使PD Source提供5V Vbus为系统供电。

3HUSB252内部集成了LDO，可将该Vbus 5V电源转换为芯片所需的电压源，为客户系统省去额外的电源电路设计。

4HUSB252的Vbus、VIN和CC引脚可耐高压，且CC引脚具有Vbus短路保护功能，为客户省去一颗端口保护器件，同时为系统的可靠运行保驾护航。

什么？太烧脑了，听不懂啊。

一句话解释就是，使用HUSB252的Type-C转DP转换器就能够将手机、电脑等小屏设备投放到大显示屏等设备上（小屏变大屏）。感兴趣的朋友现在还可免费申请Demo体验一番。

关于慧能泰半导体

深圳慧能泰半导体科技有限公司是一家专注于智慧能源控制技术的公司，主要面向智能快充和数字能源领域，提供高性能数模混合芯片产品。公司总部设立在深圳前海，同时在上海、浙江杭州、美国加州设有研发中心。慧能泰的核心研发团队来自国内外顶尖半导体公司，拥有强大的研发创新能力。公司现已获多项授权专利，拥有独立自主知识产权，并于2020年被评为“高新技术企业”，2023年获评国家级专精特新“小巨人”企业。

目前，慧能泰已完成了围绕USB Type-C生态链的整体产品布局，开发并量产了多款产品：供电端的多系列PD Source协议芯片，受电端的高性能PD Sink(PD 诱骗芯片)、Type-C端口控制器（CC Logic），线缆端的USB eMarker（电子标签芯片）。成立以来，慧能泰连续推出多款业界领先的产品并广受市场欢迎。公司芯片出货量逾8亿颗，标杆性客户有联想、小米、三星、HP、贝尔金和努比亚等。同时，慧能泰也致力于提高能源利用效率、研究能源控制技术，借助自身的技术研发优势，面向ICT（通信服务器）、数据中心、光伏逆变器、储能等工业应用，研发数字电源控制芯片、高压驱动芯片、电源转换芯片和模块等产品。

慧能泰半导体肩负着“芯智慧 芯能源，共建绿色未来”的使命，立志成为业界领先的智慧能源控制技术供应商。