‌STEVAL-USBI2CFT评估板技术解析与应用指南

STMicroelectronics STEVAL-USBI2CFT USB转I^2^C评估板设计用于定制设计板上ST无线充电评估板和WLC IC的通信和编程。基于FT260Q，STEVAL-USBI2CFT板包括一个内部电平转换器，支持快速启动Qi兼容无线充电发射器/接收器项目。通过USB I^2^C桥接器，用户可以使用STSW-WPSTUDIO图形用户界面 (GUI) 监控和控制ST无线充电评估板。通过焊接一个焊接电桥（取决于所焊的焊接电桥），可以更改电压电平并将其设置为1.8V、2.5V或3.3V。

数据手册：*附件：STMicroelectronics STEVAL-USBI2CFT USB转I2C评估板数据手册.pdf

特性

• 完全独立的USB I^2^C桥接器，用于GUI和ST评估板之间的通信，用于无线充电
• 针对所有ST无线充电评估板的标准化引脚分配
• 无需额外编程
• I^2^C接口
• 来自USB连接器的输出电压，用于评估板的直流供电

示意图

STEVAL-USBI2CFT评估板技术解析与应用指南
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USB转I2C接口技术因其在嵌入式系统中的高效通信能力而广泛应用。本文基于STMicroelectronics发布的STEVAL-USBI2CFT评估板数据手册，深入分析其设计原理、核心功能及典型应用场景，为无线充电项目开发提供实践参考。

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一、核心功能与特性

STEVAL-USBI2CFT是一款基于FT260Q芯片的USB转I2C评估板，专用于ST无线充电评估板与PC图形界面工具（GUI）的通信与编程。其核心特性包括：

1. ‌独立USB-I2C桥接‌：无需额外编程即可实现GUI与评估板的双向通信。
2. ‌标准化引脚设计‌：兼容所有ST无线充电评估板，包括STEVAL-WLC98RX、STEVAL-WLC99RX等系列。
3. ‌可调电平输出‌：通过焊接桥（solder bridge）支持1.8V、2.5V或3.3V电压配置，适配不同器件电平需求。
4. ‌内置电平转换器‌：集成LDK120M-R低压差稳压器，确保信号完整性。
5. ‌DC供电支持‌：直接通过USB接口为评估板供电，简化外部电源设计。

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二、硬件设计与关键电路

1. ‌接口与布局‌

评估板采用Type-C接口（J1），支持VBUS供电与CC逻辑控制。顶层布局（图2）显示了FT260Q主控芯片及周边滤波电路（C1–C6），底层（图3）则布置了电平选择焊桥（JP2–JP4）和调试接口（P1）。

2. ‌电平转换机制‌

通过电阻网络（R16–R20）与焊桥组合，动态调整VCCIO电压：

• ‌1.8V模式‌：焊接JP2，R17（2kΩ）与R18（1.33kΩ）分压实现。
• ‌3.3V模式‌：焊接JP4，R19（620Ω）与R20（390Ω）分压生成目标电平。

3. ‌保护电路‌

• ‌ESD防护‌：U2（USBLC6-2SC6）提供USB端口的静电保护。
• ‌复位控制‌：通过R9–R12与C10构成复位延时电路，确保芯片稳定启动。

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三、典型应用场景

1. ‌无线充电系统开发‌

评估板结合STSW-WPSTUDIO GUI，可时监控Qi兼容无线充电发射器/接收器参数（如功率效率、温度保护），适用于智能手机、穿戴设备等低功耗场景。

2. ‌快速原型验证‌

开发者无需深究I2C协议细节，通过GUI直接配置WLC芯片寄存器，大幅缩短开发周期。例如，在STDES-WLC38TWS真无线耳机充电仓设计中，通过该板调试充电曲线与故障保护逻辑。

3. ‌自定义板卡扩展‌

通过6引脚接口（P1）引出SCL、SDA、INT等信号，支持对接非标准电压（如1.2V）的定制化板卡，需外接电平转换模块。

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四、设计要点与注意事项

1. ‌电平匹配‌：焊接前需确认目标器件的逻辑电平，错误配置可能导致通信失败或器件损坏。
2. ‌散热设计‌：FT260Q持续工作时需注意PCB布局散热，避免因RDS(ON)导通电阻引发温升。
3. ‌固件兼容性‌：GUI工具STSW-WPSTUDIO需与评估板硬件版本（如STEVAL-USBI2CFTA）匹配，避免指令解析错误。

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五、技术趋势与展望

随着物联网设备对无线充电需求的增长，USB-I2C桥接方案正向‌更高集成度‌与‌多协议兼容‌方向发展。未来有望整合PD协议协商功能，并支持无线充电联盟（WPC）的最新标准，进一步降低BOM成本。