探索 EZ - PD™ PMG1 - B1：高性能 USB Type - C 降压 - 升压控制器

在电子设备的电源管理领域，USB Type - C 接口凭借其强大的功能和广泛的应用，成为了当今的主流。而 EZ - PD™ PMG1 - B1 作为一款高度集成的单端口 USB Type - C 电源传输（PD）解决方案，以其卓越的性能和丰富的特性，为电子工程师们提供了一个理想的选择。今天，我们就来深入了解一下这款芯片。

文件下载：Infineon Technologies EZ-PD™ PMG1-B1 USB Type-C™高压MCU.pdf

芯片概述

EZ - PD™ PMG1 - B1 高度集成了降压 - 升压控制器，完全符合最新的 USB Type - C 和 PD 规范。它支持宽输入电压范围（4 至 24 V，可耐受 40 V）和可编程开关频率（150 至 600 kHz），在各种应用场景下都能表现出色。其内部集成了 32 位 Arm® Cortex® - M0 处理器、128 - KB 闪存、16 - KB RAM 和 32 - KB ROM，这为用户应用程序提供了充足的空间，同时还配备了各种模拟和数字外设，如 ADC、PWM 和定时器等，极大地增强了芯片的功能性和灵活性。

核心特性剖析

1. USB - PD 与 Type - C 支持

• USB - PD 特性：支持一个 USB - PD 端口和最新的 USB - PD 3.1 标准，还能进行扩展数据消息传输，满足更复杂的数据交互需求。在实际应用中，这意味着设备能够实现更高效、更智能的电力传输和数据通信。
• Type - C 特性：可配置电阻 $R{P}$ 和 $R{D}$，集成了 VBUS NFET 栅极驱动器和 100 - mW VCONN 电源及控制电路。这些特性使得芯片能够灵活适应不同的 Type - C 设备连接需求，确保设备的稳定连接和供电。

2. 降压 - 升压控制器

• 工作模式：该控制器可以在降压 - 升压模式、仅降压模式或仅升压模式下工作。不同的工作模式可以根据输入输出电压的具体情况进行灵活切换，从而提高能源利用效率，降低功耗。例如，在输入电压较高而输出电压较低时，可选择降压模式；反之则可选择升压模式。
• 关键参数：开关频率在 150 kHz 至 600 kHz 之间可编程，输入电压范围为 5.5 至 24 V（可耐受 40 V），输出电压范围为 3.3 至 21.5 V。同时，支持可选的脉冲跳过模式（PSM）和强制连续传导模式（FCCM），还具备软启动功能和可编程扩频频率调制，以降低电磁干扰（EMI）。此外，还支持电流感应以实现恒流控制。

3. 系统级故障保护

• EZ - PD™ PMG1 - B1 具备全面的系统级故障保护功能，包括 VBUS 过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、VBUS 至 CC 短路保护、VOUT 的 UVP、OVP 和过流保护（OCP）等。通过集成的 ADC 电路和内部温度传感器，还支持过温保护，并且可使用外部热敏电阻进行连接器和电路板温度测量。这一系列的保护措施确保了芯片在各种复杂环境下的稳定运行，大大提高了设备的可靠性。

4. 32 位 MCU 子系统及其他组件

• MCU 子系统：采用 48 - MHz Arm® Cortex® - M0 CPU，搭配 128 - KB 闪存、16 - KB SRAM 和 32 - KB ROM。这种强大的硬件配置使得芯片能够快速处理各种任务，实现复杂的控制算法。
• 外设和 GPIO：拥有多达 21 个 GPIO，包括两个过压 GPIO，还配备了 2 个 8 位 ADC、8 个 16 位定时器/计数器/PWM（TCPWM）和 1 个 12 位 ADC。这些丰富的外设为工程师们提供了更多的设计可能性，方便实现各种功能。
• 通信接口：具备 3 个 SCB（I²C/SPI/UART/LIN）通信接口，方便与其他设备进行数据交互。同时，集成了振荡器，无需外部时钟，简化了电路设计。

实际应用案例

以典型的电动工具充电应用为例，EZ - PD™ PMG1 - B1 始终处于双角色端口（DRP）角色，支持为电动工具电池充电。它能够与连接的负载协商功率，并利用集成的降压 - 升压控制器提供所需的电压和电流。同时，通过外部 NTC 热敏电阻测量各种温度，根据温度情况调节输出功率，在关键情况下还能关闭电源，确保充电过程的安全和稳定。此外，当 USB Type - C 端口无负载连接时，芯片会进入待机模式，不开启降压 - 升压控制器，从而降低功耗。

电气规格与订购信息

1. 电气规格

文档中详细列出了 EZ - PD™ PMG1 - B1 的各项电气规格，包括绝对最大额定值、器件级规格、数字外设规格和系统资源规格等。这些规格为工程师在设计电路时提供了精确的参考，确保芯片在正常工作范围内稳定运行。例如，输入电源电压范围为 4 至 24 V，VDDD 输出电压在不同条件下有明确的规定等。

2. 订购信息

提供了两个具体的型号 CYPM1115 - 48LQXI 和 CYPM1116 - 48LQXI，它们在终止电阻、支持的角色和功能等方面略有差异。订购代码的定义也非常详细，方便用户根据自己的需求选择合适的型号。

总结与展望

EZ - PD™ PMG1 - B1 以其高度集成性、丰富的功能特性和全面的保护机制，成为了 USB Type - C 电源管理领域的一颗璀璨明星。对于电子工程师来说，它不仅能够简化设计流程，提高设计效率，还能为产品带来更高的性能和可靠性。随着 USB Type - C 接口在更多设备中的广泛应用，相信 EZ - PD™ PMG1 - B1 将会在电源管理市场中发挥更大的作用，为电子设备的发展注入新的活力。

各位电子工程师朋友们，在你们的设计中是否也会考虑使用这样一款强大的芯片呢？欢迎在评论区分享你们的想法和经验。