隨著USB Type-C的面世以及多次的疊代升級，USB Type-C儼然已成為我們生活中不可或缺的一部分。在面向電源、數據、視訊等應用場景，基于CC線的PD協議變得不可或缺，通過PD協議對主機和設備進行配置成為系統的基本要求。通過慧能泰旗下高集成度的USB PD DRP控制器HUSB311、一個降壓充電器PL5500以及一個MCU模塊，可實現單個USB Type-C端口100W PD的充電或放電。

該參考設計展示了一個USB Type-C PD DRP控制器與電池充電管理系統的結合，用HUSB311配置為支持雙向充放電角色（DRP），各種支持的電壓電流文件均可自由定制，甚至于還可以采用PD協議的自定義指令，進行雙方設備鑒權，在身份識別成功后，發起更高電壓，更大電流的支持，提升用戶體驗。無論外部接入的充電設備還是供電設備，HUSB311均可以自動檢測，自適應調整功率角色，順利完成PD協議的功率握手。

這個方案可以有效地給1-6個電池充電，或給筆記本電腦或手機的大容量電池組放電，通過USB PD協商，它可以通過一個USB Type-C端口實現PD 100W快速充放電功能。這種設計可用于電動工具、物聯網設備、電源銀行和便攜式電子產品。

HUSB311的主要特點：

USB PD雙重角色(Dual-Role Port)

支援USB PD3.1和USB TCPCI V1.1

Host模式、Device模式和DRP模式的插拔檢測

電流能力廣播和檢測

線纜類型識別

支援VCONN

支持死電池模式

超低功耗待機模式

30V VBUS引腳耐壓和CC引腳耐壓

支持2個I2C通信地址

支持BIST模式

e-fuse刻錄模式

1.35mm x 1.4mm WLCSP-9B和2.5mm x 2.5mm QFN-14L兩種封裝模式

±2kV HBM ESD

?場景應用圖

?產品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優勢

這個設計是包含一個USB PD DRP控制器HUSB311和一個降壓充電器的電源管理解決方案，其特點是通過單個USB Type-C端口實現PD 100W快速充放電功能。USB PD DRP控制器HUSB311與MCU建立了一個Type-C端口管理器，也稱為TCPM。由于TCPM的存在，這個EVB可以根據USB Type-C接入的電子產品的類型，自動切換其作為主機、設備或DRP的角色。

此外，HUSB311和PL5500都集成了I2C接口作為從屬設備。監測和高級配置可以通過微處理器通過I2C接口進行通信來實現，例如監測PD電源的源容量，通過HUSB311協商的PDO。通過PL5500的I2C接口，PL5500可以靈活地對充電參數進行編程，如輸入電流限制、輸入電壓限制、充電電流、電池充滿等。

?方案規格

作為Sink
PD Sink功能 5V-20V
電池配置 1-6節
充電電流 最大5A
充電功率 最大100w

作為Source
PD Source功能 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V3.25A
電池配置 4-6節
放電電流 最大5A
放電功率 最大100w