替換筒形連接器面臨的技術挑戰

在使用USB-C PD連接器代替筒形連接器時，工程團隊需要完全熟悉USB PD規范，并確保設備在合規性和互操作性方面符合USB-IF的嚴格認證要求。符合USB-C標準的充電器本質上是一種可編程電源，它需要進行通信以使負載能夠請求所需的電壓和電流。因此，所有設計都需要微控制器和相關固件來操作完整的USB PD軟件協議棧。在設計中引入更多組件將會拉長總體物料清單（BOM），并需要多次迭代來優化電源電路，最終形成一個在技術上和經濟上都切實可行的解決方案。

設計最優解決方案

相對于從頭開始實現USB PD，工程師們更愿意使用預先經過USB-IF認證的解決方案，比如Cypress EZ-PD?筒形連接器替代品（BCR）評估套件(CY4533)（圖1）。這種解決方案可用于輕松設計產品原型，用USB-C連接器代替傳統的筒形連接器而無需開發任何固件（圖2）。這樣可以非常快速地改造現有產品，讓其改用通用的USB-C充電器。

圖1：Cypress EZ-PD筒形連接器替代品（BCR）評估套件顯示了主要的組件和連接（資料來源：Cypress）

圖2：使用Cypress EZ-PD BCR評估套件將USB-C輕松集成到終端設備的步驟（資料來源：Cypress）

Cypress的EZ-PD筒形連接器替代品（BCR）評估套件嵌入了Cypress CYPD3177 BCR控制器，設計師可以通過電阻階梯組合將其設置為所需的負載電壓和電流值，而無需創建任何固件或自定義設備編程。完成初始原型設計后，Cypress還提供方便使用的參考設計，以便CYPD3177和六個電阻可以與合適的USB-C插座，如Molex USB-C連接器（圖3）一起集成到最終產品中。Molex USB-C連接器屬于Molex緊湊型USB Type-C連接器和電纜系列，支持最高達10Gbps的傳輸速度，并具有100W全功率供電能力。USB-C插座是通過將高溫尼龍注塑模外殼放入金屬外殼制成，具有中間連接板，支持穩定可靠的插配操作。

圖3：Molex USB-C插座支持最高達10Gbps的傳輸速度，具有100W供電能力，與額定電流1.8A的micro-USB 2.0相比，電池充電時間可縮短64%（資料來源：Molex）

作者簡介

Robert Huntley是一位具有HND資格認證的工程師和技術作家。他擁有電信、導航系統和嵌入式應用工程等專業背景，代表貿澤電子撰寫了各種技術和實踐文章。