慧能泰发布电路极简PD Sink（PD诱骗）芯片HUSB238，已获PD认证

充电头网 2021-07-21

The following article is from 慧能泰半导体 Author hynetek

近日，慧能泰Hynetek发布了世界上最简的USB PD Sink（PD受电端芯片，也叫PD诱骗芯片）芯片HUSB238，传输的额定功率最高可达100W。HUSB238兼容PD3.0 V1.3和Type-C V1.4。它还可以支持BC1.2 DCP、CDP和SDP和Apple 5V2.4A充电协议。它可以用于具有传统桶连接器或USB micro-B电源连接器的电子设备，如无线充电器、无人机、物联网设备、智能扬声器、电动工具、智能家居、小家电和其他设备。HUSB238支持3mmx3mm DFN-10L封装，后续还有6 pin的更简封装类型可供选择。

这种方案也被称为桶形连接器替换（Barrel Connector Replacement，BCR），旨在替代传统的桶形连接器和DC插座（DC JACK）。随着USB-C的流行，越来越多的桶形连接器正在转换成USB-C连接器，并实现USB PD快充。这样的转换具有以下诸多优点：

大一统的充电接口, 充电器接口全兼容，给消费者带来极大的便利。
减少电子垃圾。全球每年生产逾一百万吨充电器，欧盟等组织已经立法减少电子垃圾。
标准化设计，节省工程开发的Time-To-Market，节约研发成本。
电源和数据通道统一，可以实现小型化并降低成本。

图1. USB-C 连接器正在替代传统的桶形连接器

HUSB238产品主要特点有：

USB-IF 认证 TID 3666
USB PD sink 控制器
支持Type-C 1.4 & USB PD3.0标准
传统的USB受电设备，BC1.2 SDP, CDP和DCP 检测，Apple Divider 3 检测等
3.0 至 25V 工作电压范围，
VIN，GATE最高耐压30V，CC1 和 CC2 引脚25V高压保护
外部电阻网络设置动态申请电流电压值（VSET & ISET)
I2C 通信实现高级PDO申请
Cable应用可模拟eMarker功能，适用于电流大于3A应用
集成负载开关驱动，可驱动PMOS或者负载开关芯片
VBUS过压和欠压保护
过温保护，过温保护门限可配置
低工作功耗
工作温度范围：-40°C - 125°C

图2. HUSB238封装

图3. HUSB238参考原理图

HUSB238的主要优点如下图所示：

图4. HUSB238优点

HUSB238已经取得USB-IF的PD3.0认证，TID为3666，在兼容性、可靠性和性能等各方面表现优异。在慧能泰实验室125°C高温环境下，HUSB238经受住了十万次以上0V-25V快速电压浪涌冲击。

图5. HUSB238 眼图性能

HUSB238系统图如图5所示。HUSB238与USB PD Source通信，通过USB-C连接器实现USB Type-C和PD握手。HUSB238能够控制负载开关，实现VBUS过压保护、欠压保护、过流保护和反向电流阻断。嵌入式控制器可以通过I2C接口访问HUSB238进行监控和高级设置。

图6. HUSB238 系统框图

HUSB238具有封装小（最小3mmx3mm）、管脚数量少（最少6 pin）、集成度高（最少只需要一颗电容）等特点，实现了BOM成本最小化，简化了设计，使开发人员能够快速设计他们的产品。通过HUSB238 Demo板，加速了从桶形连接器到USB-C连接器的转变，开发人员可以不需要固件开发的情况下快速开发出产品。

图7. HUSB238 Demo板

慧能泰还提供了用于设备端的PD诱骗模块，带USB-C母座。开发各类设备的工程师可以直接把PD诱骗模块与原有的供电系统连接，快速完成产品的升级和替换。慧能泰后续会提供详尽的技术支持，协助开发工程师完成产品的升级。

图8. PD诱骗模块（带USB-C母座）

除了之外，慧能泰提供了用于线缆转接的PD诱骗小板。该小板除了智能化PD诱骗、支持最大100W的PD诱骗功能之外，还支持eMarker功能和90°C过温保护功能。该小板特点如下：