在設計一個移動電源 希望用type c接口作為輸入 type c 輸入后接一個buck converter
因為引腳有A1-A12 以及B1-B12 但我只需要實現電力功率的傳輸 不需要進行數據的傳輸 所以想知道Type c的插座(用來插Type c插頭的這個receiver)這些引腳中那些是我需要在PCB中定義并連接到buck的呢?
需要用到Vbus GND CC1和CC2
Type-C的功率協商復合PD(Power Delivery協議),PD通信可以協商電壓,電流,誰是負載誰是電源以及數據角色等等,還可以進行固件更新,低速的信息傳輸等等...
這里先把討論范圍限定成支持Type-C PD的負載和電源,并且負載和電源的角色不會改變
PD規定了2種調節電壓的方式:
1. 電源側的兩個CC線都有上拉電阻(Rp) 負載側兩個CC都有下拉電阻(Rd)
電源通過Rp的值來廣播自己的電流能力(0.5A 1.5A 3A),負載通過檢測Rd上的電壓來判斷電源的容量,電源通過Rp上的電壓判斷負載是否插入。
因為USB Type-C公對公的線里面只有1跟CC線是連接負載和電源的,所以Rp和Rd上的電壓被電源和負載用來判斷線纜的朝向。
另一跟沒有用到的CC腳,在某些情況下是用作Vcomm的,這是一個5V的小功率電源,一般由電源提供,來給帶芯片的線纜供電。
Rp和Rd的取值和電壓范圍參見USB Type-C標準:
值得注意的是這種方式并不能提高電源電壓,這是為了安全考慮的。
2. PD通信
1的方式實現起來比較簡單,也比較安全。但是PD允許經過協商來調節總線電壓。PD自己定義了一套獨立于USB的通信協議,這個通信是半雙工的,在CC線上進行,可以實現電源,負載,線纜的三方通信。
PD通信的過程比較復雜,這里簡單描述
1. 當PD電源檢測到負載插入之后過一會兒向負載發送可提供的電源配置的列表 比如(5V 3A (必須有的), 9V 3A, 15V 3A, 20V 3A) (Source capability)
2. 負載回應收到并且選擇一個合適的電源配置發給電源
3. 電源回應收到,如果電源配置有效,電源會發送一個接受消息(Accept)
4. 負載回應收到
5. 電源開始調整總線電壓,當新的總線電壓穩定之后,電源會發送一個電源準備好的消息(PS Ready)
6. 負載回應收到并在新的電壓下工作
這里省略了很多容錯的考慮,為了盡量簡單的展現PD電壓的協商過程,實際上PD還可以在協商完成之后再次協商。
最好不要把PD和QC做一個口上,雖然這樣方便使用。PD規范明確禁止了在同一個口上使用PD協商之外的調節總線電壓的方式。
PS:給自己打個廣告 這邊在坑純STM32實現的PD協議 開源 如果有興趣歡迎一起坑
REF: Type-C Specification, PD 3.0 Specification
不就已經跟你說了, VBUS , CC1 , CC2 , GND , OK..........
現在你輸入要用TYPE-C 接口進來, 那麼你Buck對電池充電, 電源又來自Type C, 所以你一定要選擇一個PD充電器
1). 假如你的電池為4.2V, 那麼Buck 只需+5V, 而PD在初始電壓(無溝通時)就是+5V, 但是遇到PD內有MOS開關的, 那麼保險起見你需要在CC1連接一顆電阻對地, 這時插入後MOS開關自己會打開
2). 假設你的電池電壓高於5V, 那麼變電壓只能你自己利用內部MCU寫協議, 這是沒辦法的......
輸出端升壓給系統充電, 那麼你只需要一顆辨識協議IC就可以了, 這部份較簡單........
Hi 版主,我有一個問題關于你說的我一定要使用PD充電器為我的POWER BANK充電。
如果我電池只做3.7V的,那么5V的輸入電壓足夠為我的電池充電,在這樣的情況下,普通的帶type-C非PD協議的充電器應該是可以為我的POWER BANK充電的吧?
版主,非常不好意思,我還有一個問題想請教你。
第一個問題是,現在說只需要CC1電阻接地,CC2是Open,這樣我的5V輸入可以實現。可是對于一個一端usb一端type-c的線纜,它應該本身就沒有定義CC1和CC2吧?那這樣源端沒有CC1和CC2的連接,我的吸端是否有必要還要連接CC1呢?
第二個問題是,如果我希望提供19V的電壓對BUCK充電,想這樣來實現讓power bank的Battery電流達到1C,實現快充。這樣的情況下,直接向Vbus提供19V的電壓,就可以實現的嗎?
我的意思是,在TYPE-C Specification里說Vbus將只能提供5V的電壓,但是如果我用一個電腦的適配器(19V)接上一個轉換接頭,然后接上一端USB一端type-C的線纜,相當于把Vbus與19V相連,這樣我的type-c sink能接收到19V嗎?
或者說,如果我讓兩個CC都Open,然后用電腦適配器加轉換接頭給TYPE-C提供19V電壓,這樣TYPE-C會有19V的電壓提供給BUCK嗎?
版主,非常不好意思,我還有一個問題想請教你。
第一個問題是,現在說只需要CC1電阻接地,CC2是Open,這樣我的5V輸入可以實現。可是對于一個一端usb一端type-c的線纜,它應該本身就沒有定義CC1和CC2吧?那這樣源端沒有CC1和CC2的連接,我的吸端是否有必要還要連接CC1呢?
第二個問題是,如果我希望提供19V的電壓對BUCK充電,想這樣來實現讓power bank的Battery電流達到1C,實現快充。這樣的情況下,直接向Vbus提供19V的電壓,就可以實現的嗎?
我的意思是,在TYPE-C Specification里說Vbus將只能提供5V的電壓,但是如果我用一個電腦的適配器(19V)接上一個轉換接頭,然后接上一端USB一端type-C的線纜,相當于把Vbus與19V相連,這樣我的type-c sink能接收到19V嗎?
或者說,如果我讓兩個CC都Open,然后用電腦適配器加轉換接頭給TYPE-C提供19V電壓,這樣TYPE-C會有19V的電壓提供給BUCK嗎?
正規Type-C接法
如圖, 供電端為正規Type-C PD , 則你Power Bank 不需有PS去要求PD送出多少電壓
非正規:
這種接法中, Type-C接口除了CC1,CC2 另外還需連接D+與D-, 因為QC系統需要D+D-控制, 在這類系統中, CC1是不需接地的, 而是" 當插入的是正規PD , 那麼只要求正規PD提供5V給你"
因為你的Power Bank 中並沒有PS系統來要求PD給你任何電壓....
假如你使用Adapter來供電
那麼就意味著你的供電端並不是PD, 則你再透過轉接並無意義......因為 PD控制也不是QC控制也不是....
首先,讓你了解電源結構......
充電器做法分真PD電源,這種結構是含協議IC, 且VBUS會有一組MOS開關,輸出帶TYPE-C公頭Cable,當接入系統后,由系統透過CC1或CC2溝通后,電源拉到額定電壓,此時MOS開關打開,電壓送出去給系統
另一同樣真PD,但屬消費性是只帶TYPE-C母頭,而公對公Cable讓使用者自幾買,電壓標準就是5V,9V,15V,20V.........
而重點是MOS開關,因為PD有插拔測試,當C頭拔掉后,VBUS電壓在一定時間內要掉回5V,這是考慮: 假設PD連接NOTEBOOK后,電壓拉上20V, 此時把Cable拔掉再插入平板,而當Cable拔掉后,電源處于空載,若沒有MOS開關,那么等于20V灌入平板,那么平板供電為5V,20V灌入當然平板就掛了,所以必須裝MOS開關,且協議IC也必須帶自動放電電阻,才可過插拔測試...... 這關鍵因素先記住
所以你要用PD當供電,那你的POWER BANK必須模擬系統,才可以選擇電壓與打開MOS開關.......
另一種電源是屬于假PD但含QC系統,它可能帶USB-A頭或TYPE-C母頭,VBUS不帶MOS開關,因為初始電壓就是5V,,而內部帶的是QC辨識IC,溝通是透過D+與D-,當插入TYPE-C系統時只有+5V供電,不須CC1與CC2
沒MOS開關,所以插入即充電,但必須連接D+與D-,因為QC是以這兩線溝通,在QC系統必須可變電壓,這在TYPE-C Connector內有定義,所以Cable要用 C to A 或 A to C或 C to C 就隨你
所以,假設你沒有TYPE-C系統IC,那5V是唯一選擇,那么重點來了..... 假如你拿的是一個真PD電源,那你又沒有模擬系統與協議IC溝通,那么MOS開關是打不開,所以你怎插都沒電,解決這問題只要在CC1連接一顆5.1K電阻下地,在Cable連接后,MOS開關就會打開,但電壓無法變,因為你沒有系統模擬IC,所以初始5V就給你充電.......
以上問題你要是了解,那POWER BANK供電端你可以自設,除了輸出端必須加協議IC外,輸入端就看你如何選擇........