在全新的笔记本电脑、智能手机和平板电脑推出后,USB Type-C成为了一个热门话题;在这些设备上都有即可用于充电,又可用于连接外设的Type-C端口。

这个变化增加了对于Type-C AC/DC充电器和充电宝的需求量,这是因为Type-C接头具有方便用户使用的可翻转功能。而更加重要的一点是,Type-C充电器和充电宝普遍适用于多个笔记本电脑、智能手机、平板电脑以及更多其它电子设备。

有意思的是,这些充电器和充电宝的配置与它们的上一代产品Type-A并没有很大的不同。然而,某些充电器设计人员有可能会忽略的一个关键点,那就是由于额外的Type-C电路,Type-C连接会需要额外的电能。而这不仅仅是USB 2.0时代的D+/D-连接。

Type-C需要配置通道 (CC) 引脚来检测插头方向、确定已连接端口的用途,并且在需要更高的输出电压时建立额外的电力传输 (PD) 通信。这些额外功能需要更加复杂的集成电路 (IC),这也就自然会消耗更多的电流。目前,市面上很多的Type-C解决方案是基于微控制器 (MCU) 内核的,并且会消耗较高的静态电流 (IQ),这些电流通常在毫安培范围内。

不过,额外的流耗会对待机功耗产生负面影响,而针对AC/DC适配器的最新电源能效行为准则 (CoC) 版本5二级要求规定了少于75mW的待机功耗—这可是一个不带容易达到的目标。此外,如果充电宝包含Type-C控制电路,产生的外电流甚至有可能在没有实际使用的情况下耗光电池。

高级下行端口 (DFP) 控制器设计将实现较低的IQ 作为一个主要的设计目标。这个设计类型将流耗优化到毫安范围内。例如,TPS25810 Type-C DFP控制器在没有器件连接时的流耗少于0.7µA(典型值)。这有助于使AC/DC适配器的效率符合所需的效率标准,并且能够保证已充电的充电宝具有较长的保持时间。

由于高级Type-C控制器采用的是低IQ 设计,AC/DC充电器设计人员在不增加额外控制电路的情况下符合待机功率要求。使用低IQ 控制器的充电宝能够有效地延长它们的充电保持时间,从而为用户提供更好的使用体验。

其它资源:

我们在2016年国际消费类电子产品展 (CES) 上展示的一些USB Type-C解决方案

原文链接:

http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2016/01/21/why-does-iq-matter-for-usb-type-c

Anonymous
  • 由于额外的Type-C电路,Type-C连接会需要额外的电能,高级Type-C控制器采用的是低IQ 设计,AC/DC充电器在不增加额外控制电路的情况下能够符合待机功率要求;但额外的Type-C电路在外接充电设备时仍然会消耗电流,所以Type-C接口的充电电缆比micro USB接口承受更大的电流,发热更多,设计时也需要考虑。

  • 与传统USB Type-A 接口不同,USB Type-C 接口具有尺寸小,支持正反插,速度快,符合目前便携式多功能高性能的电子产品的需要。正因为更加智能和性能更高,就需要控制器,需要外围电路,需要电能。从接口上看数据传输有TX/RX两组差分信号,控制信号有CC1和CC2端口,其作用为:(1)控制探测连接,区分正反面,区分DFP和UFP;(2)配置VBUS,有USB Type-C和USB Power Delivery两种模式;(3) 配置VCONN ,当线缆里有芯片的时候,一个CC传输信号,一个CC变成供电VCONN ;(4) 配置其他模式等。

    如何选择控制器能满足低功耗,TI给出了答案,具有负载检测功能的USB Type C DFP 控制器TPS25810,它监视 Type-C 配置通道 (CC) 线路,确定何时连接了 USB 设备。 如果连接了上行端口 (UFP) 设备,TPS25810 将对 VBUS 供电并将可选的 VBUS 拉电流能力通过直通 CC 线通告给 UFP。 如果使用电子标记电缆连接了UFP,TPS25810 还会将VCONN 电源施加于电缆CC引脚。 TPS25810 还会识别何时连接了Type-C音频或调试附件。而且TPS25810在未连接设备时的电流消耗低于0.7uA(典型值)。 未连接UFP时,可使用 UFP 输出禁用高功率 5V 电源,从而在 S4/S5 系统功耗状态下节省更多系统电力。 在此模式下,器件能够由电压较低 (3.3V) 的辅助电源 (AUX) 供电运行,该电源通常在低功耗状态 (S4/S5) 下为系统微控制器供电。这样就实现较低的Iq,节省的能量,提高了效率,符合要求。

    个人认为应该多讲讲如何控制它的。

  • 移动电源 充电宝包含Type-C控制电路,如果自己待机功耗过大,在长时间放置的情况下会没有电了,这样会影响关键时候的充电使用。最好做到空载的时候做到几十mW。

  • 高级Type-C控制器采用的是低IQ 设计,AC/DC充电器设计人员在不增加额外控制电路的情况下符合待机功率要求。使用低IQ 控制器的充电宝能够有效地延长它们的充电保持时间,从而为用户提供更好的使用体验。

  • Type-c插头用来非常方便,但是功耗大的话发热较严重,并且会消耗较高的静态电流,都达到了毫安级别,而TPS25810 Type-C DFP控制器流耗很少,符合标准,期待USB Type-C接口来代替以往的USB接口。