探索CY4533 EZ - PD™ BCR评估套件：开启USB Type - C电源转换新征程

作为电子工程师，我们一直在寻找更高效、更灵活的电源解决方案。CY4533 EZ - PD™ Barrel Connector Replacement (BCR) Evaluation Kit (EVK) 就是这样一款令人瞩目的产品，它为我们带来了从传统直流桶形连接器向USB Type - C连接器过渡的便利。

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一、套件简介与内容

CY4533 EVK基于赛普拉斯USB Type - C和电源传输控制器中的BCR产品，旨在为通过USB Type - C连接器获取电源的应用提供评估平台。像扬声器、剃须刀、电动工具、调制解调器等使用桶形连接器供电的设备，都能受益于这种通用电源接口。

套件包含CY4533 EZ - PD BCR EVK板和快速入门指南。不过，要进行演示还需额外的硬件，如USB Type - C电源适配器、带桶形插头的两线电缆、接受桶形输入的设备、USB - C电缆、万用表、3mm平头螺丝刀、剥线钳以及CY4500 EZ - PD协议分析仪等。

由于网络问题，未能搜索到CY4533 EZ - PD BCR评估套件的硬件组成相关内容，我们接着根据文档来介绍其硬件情况。

二、硬件剖析

2.1 板卡细节

CY4533 BCR EVK板上有多个关键组件。U1是EZ - PD BCR控制器，负责管理USB Type - C端口并控制负载开关；J2是仅用于供电的USB Type - C连接器；SW1是单极5掷旋转开关，可改变VBUS上协商的最大电压；Q1是作为负载开关的PFET，用于隔离系统电源与VBUS；还有多个电阻选择器，如R3、R5等，用于设置BCR与USB Type - C充电器协商的电压和电流。

2.2 BCR系统概述

传统电子设备通常使用定制的直流桶形电源适配器，而USB Type - C为设备提供了一种更通用的电源解决方案。EZ - PD BCR控制器实现了从直流桶形到USB Type - C的轻松过渡，CY4533 EVK一端通过USB Type - C连接器与电源适配器协商功率，另一端通过终端块J3连接带直流桶形插头的电缆，成为两者之间的转换器。

2.3 框图与功能描述

2.3.1 EZ - PD BCR控制器特性

它是一款固定功能的USB Type - C和电源传输控制器，支持USB - PD Rev 3和Type - C Rev 1.2，集成了精密的Rd和死电池Rd终端电阻、用于从VBUS供电的稳压器，支持带斜率控制的高压P - MOSFET栅极驱动器，具备片上OVP和UVP保护以及系统级ESD保护。

2.3.2 DC电源传输系统

USB Type - C电源适配器提供的电源通过一组背对背的Power PMOSFET传输到外部设备或负载。这些PMOSFET可减少大电容负载引起的浪涌电流，当VBUS输入超出范围或电源适配器无法提供所需电压时，BCR设备会关闭FET以保护系统。

2.3.3 VBUS电压和电流选择器

BCR设备与USB Type - C电源适配器协商的电压和电流范围由一组电阻分压器决定。VBUS_MIN和VBUS_MAX引脚的分压器确定最小和最大电压，ISNK_COARSE和ISNK_FINE分压器确定最小电流的粗调和细调设置。当工作电流值ISNK大于5A时，BCR设备会将其限制为5A。

2.3.4 FAULT LED和安全5V负载开关

当Type - C电源适配器无法提供系统所需的电压或电流，或者VBUS电压超出设置范围时，FAULT LED会亮起。此时，BCR设备会协商5V 900mA的电源并打开安全5V负载开关，系统可利用此电压以降低功能模式运行或提示连接了不兼容的电源适配器。

2.3.5 8引脚I/O头

CY4533 EVK的8引脚头（J1）用于调试，暴露了一些引脚、BCR设备产生的内部3.3V轨和接地引脚。HPI引脚连接到BCR上的I2C从机，FLIP引脚可检测Type - C电缆连接的方向。

2.4 更改从电源适配器请求的VBUS电压和电流

BCR控制器执行能力匹配算法，根据VBUS电压和电流选择器引脚维护一个Sink Capabilities列表，从连接的USB Type - C电源适配器中选择最佳电压和电流。如果VBUS_MIN值高于5V，会在第一个Sink Power Delivery Object (PDO) 中设置“更高能力”位。

三、套件操作

3.1 演示所需外部硬件

演示需要USB Type - C电源适配器或移动电源、连接电缆、接受直流桶形输入的电子设备、直流桶形电源适配器、3mm平头螺丝刀、剥线钳、万用表等。

3.2 运行演示

3.2.1 演示#1：将电子设备转换为通过USB Type - C供电

先切断直流桶形电源电缆，将电线连接到CY4533 EVK的终端块J3，设置旋转开关（SW1）到相应位置，再将桶形插头连接到设备，最后连接USB Type - C电缆，设备即可由USB Type - C电源适配器供电。

3.2.2 演示#2：使用万用表和EZ - PD协议分析仪测试

将万用表连接到DC_OUT终端块J3，可并联负载。将CY4533 EVK连接到EZ - PD协议分析仪，安装相关软件和驱动，打开软件开始捕获。连接USB Type - C电源适配器后，可在分析仪软件上看到USB Power Delivery数据包。通过设置VBUS_MAX旋转开关，可验证万用表显示的电压是否符合预期。

3.3 不匹配能力下的行为

如果USB Type - C电源适配器能提供符合VBUS_MIN和VBUS_MAX限制的电压，CY4533 EVK会打开负载开关；若不匹配，BCR设备会指示能力不匹配并关闭负载开关，红色FAULT LED亮起，VBUS电压会路由到VSAFE5V测试点。

四、安全与术语

在使用CY4533 EVK时，要注意安全信息，如ESD保护、正确处理板卡以及遵守最大电流限制等。同时，了解相关术语对于理解USB Type - C和电源传输协议至关重要，如Alternate Modes、Configuration channel (CC)、USB Power Delivery (USB PD)等。

CY4533 EZ - PD™ BCR评估套件为我们提供了一种便捷、高效的电源转换解决方案。它不仅简化了从传统电源接口向USB Type - C的过渡，还为我们的设计带来了更多的灵活性和可能性。作为电子工程师，我们可以充分利用这个套件，开发出更具创新性的电源应用。大家在实际使用过程中，有没有遇到过什么有趣的问题或者独特的应用场景呢？欢迎在评论区分享。