Kontrolery USB Type-C z wewnętrznymi obwodami zabezpieczającymi
STMicroelectronics SA oddział w Polsce
Nowo opracowane kontrolery USB Type-C firmy STMicroelectronics zawierają wewnętrzne obwody zabezpieczające, pozwalające zaoszczędzić przestrzeń na płytce drukowanej i zwiększyć bezpieczeństwo pracy. Ich wbudowane funkcje obejmują auto-negocjację poziomu przesyłanej mocy, zarządzania kablami aktywnymi i obsługę innych protokołów na tym samym kablu.
Standard USB Type-C pozwala na podłączanie wtyku do gniazda w dowolnej orientacji. Konsoliduje ponadto wsparcie dla wszystkich funkcji USB, w tym obsługi transmisji 480 Mbps (USB 2.0) i 10 Gbps (USB 3.1), trybów transferu zasilania od 5 V/0,5 A do 20 V/5,0 A, zarządzania kablami aktywnymi pozwalającymi zwiększyć zasięg transmisji oraz trybu alternate dopuszczającego korzystanie z innych protokołów, jak HDMI czy DisplayPort po tym samym kablu.
Jednak to, co upraszcza życie użytkownika, wymaga bardziej skomplikowanej elektroniki interfejsu, zapewniającej poprawną obsługę każdego połączenia. Ponadto, maksymalne napięcie szyny (VBUS) równe 20 V przy transmisji zasilania, wymaga dodatkowego zabezpieczenie niskonapięciowych komponentów elektronicznych.
Nowe kontrolery z oferty ST mogą ułatwić pracę projektantów. Jeden z nich jest przeznaczony do kontroli portów downstream (DFP), a drugi do kontroli portów downstream (DFP), upstream (UFP) i dual-role (DRP).
Oba układy obsługują kable USB Type-C i mogą pracować w szerokim zakresie napięć zasilania od 3 do 22 V bez konieczności podłączania zewnętrznego regulatora, co zmniejsza liczbę podzespołów i oszczędza powierzchnię na płytce drukowanej.
Zawierają zabezpieczenie do 22 V na liniach CC oraz do 28 V na liniach wysokonapięciowych, co zabezpiecza przed uszkodzeniem w wyniku przypadkowego zwarcia do VBUS. Dodatkowo, zostały wyposażone w funkcję rozładowania linii VBUS i VCONN, co zapewnia bezpieczne odłączenie kabli zasilających.
STUSB4710 to kontroler DFP do aplikacji power-source, takich jak zasilacze sieciowe, koncentratory, stacje dokujące i wyświetlacze. Zawiera wszelkie niezbędne obwody do negocjowania poziomu mocy transferowanej do urządzeń współpracujących i obsługuje profile do 5 Power Delivery (PDO).
Dzięki wbudowanej pamięci nieulotnej jest w pełni konfigurowalny przez użytkownika i nie wymaga angażowania zewnętrznego mikroprocesora; oznacza to możliwość pracy bez dodatkowego oprogramowania. W przypadku aplikacji wieloportowych, interfejs I2C pozwala na równoległe łączenie wielu kontrolerów STUSB4710 z mikrokontrolerem w celu implementacji algorytmów podziału mocy.
STUSB4710 pozwala na zarządzanie portami USB Type-C w odbiornikach i źródłach zasilania. Wbudowany układ logiczny Configuration-Channel (CC) zarządza całą konfiguracją połączenia, w tym wyborem trybu VBUS default, medium-current i high-current.
Dodatkowo, układ zawiera chroniony, programowalny przełącznik mocy 600 mA VCONN do obsługi akcesoriów i kabli aktywnych. W STUSB1602 zaimplementowano warstwę fizyczną USB PD do obsługi stosu protokołów power-delivery zaimplementowanego w zewnętrznym mikrokontrolerze.
Pod względem sprzętowym i programowym, układ uzyskał certyfikację USB PD 2.0 dla trybów Sink i Source. Co więcej, jest kompatybilny z funkcjami i większością opcji USB PD 3.0.
Ceny hurtowe kontrolerów STUSB1602 i STUSB4710 wynoszą odpowiednio 0,75 USD i 0,80 USD przy zamówieniach 1000 sztuk. Oba układy są zamykane w obudowach QFN-24 (4 x 4 mm).
W ofercie STMicroelectronics dostępne są też zestawy ewaluacyjne do STUSB1602 (P-NUCLEO-USB002) w cenie 48,9 USD i do STUSB4710 (STEVAL-ISC003V1) w cenie 50 USD.
