从iPhone15“浪子回头”全面转向Type-C端口，看Type-C口携PD协议在消费类和工业领域普及趋势

作者：爱集微 2023-10-20

来源：艾为 #艾为# #PD协议#

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由于Type-C接口自身的强大性能和便利性，以及欧洲议会和理事会谈判达成的协议：“从2024年秋季开始，所有在欧盟销售的便携电子产品，包括手机、平板电脑、耳机等，都需统一配备USB-C（即Type-C）充电接口”。新一代iPhone全面放弃Lightning接口，采用Type-C接口，同时低端手机舍弃Micro USB接口，低端笔记本舍弃DC接口，Type-C接口终于迎来在手机、平板及笔记本等消费领域的大一统时代。

Type-C接口这第一名到底有多强? PD协议又是什么？

完全体的Type-C接口拥有24个引脚，采用镜像排布的功能定义，其具备以下特性：

配合CC引脚的插入检测功能，实现应用中的正反盲插

支持USB4.0和雷电协议，带宽可达40Gbps

拥有4对VBUS和GND引脚，支持PD3.1协议最大功率为48V5A(240W)

支持各种附件模式(DP视讯传输、模拟音频传输)及功率和数据角色切换功能（PR_SWAP、DR_SWAP）

在数据传输层面，消费者对USB协议都不陌生，USB协议存在于我们每个人的日常生活中，已经实现全球范围内的有线通讯领域大一统，其最新的USB4.0版本更是将带宽拉升至恐怖的40Gbps，而快充领域的PD协议和USB协议均来自于USB-IF协会。

USB-PD协议，英文全称为USB Power Delivery，自从2012年由USB标准化组织USB-IF协会推出以来，经过10余年时间的发展与更新，已经由最初的1.0版本、2.0版本、3.0版本发展到了现在的PD3.1，最高支持48V 5A(240W)档位，并拥有20mV电压步进能力，手机大功率充电功能采用的电荷泵架构因此有了用武之地。

48V的档位证明PD协议的野心绝不止停留在手机、平板、笔电等数码产品，目前PD协议已渗透至户外储能等应用场景，例如便携式音响、电动工具、筋膜枪、无人机、二轮平衡车。

以下是标准的PD协议逻辑层交互图(问答式通讯)：

如上图所示，在一问一答中，PD协议就把供电端（Source）的能力广播给了受电端口(Sink)，并调整VBUS电压到受电端的请求值，这里展示的是固定电压请求，最新的PPS充电亦如此，只是有一个10秒钟通讯一次的心跳包维持动作，防止意外发生。

USB-IF协会为了保证所有市面上支持PD协议的设备彼此兼容，给用户带来极大便利性的同时减少资源消耗，实现全球Type-C口设备均可以彼此互联的愿景，官方设置了一个CTS认证项目，只有通过该项测试的产品才会被授予官方TID识别号，因此拥有TID号码的厂家生产出来的芯片被认为具备官方认可的兼容性和鲁棒性，欧盟基于该认证方法同样推出了IEC 62680-1-3认证，将于2024年12月28日起，在所有欧盟成员国强制实施。

艾为为了满足大家对各个领域日益增长的PD快充需求，推出通过USB-IF协会认证的PD PHY芯片AW35615系列，其在USB-IF协会官网展示信息如下：

主要指标展示如下：

支持USB PD2.0、PD3.0及PPS

USB-IF TID：8339

可以通过I²C将芯片配置为SRC、SNK或者DRP

集成了可配置OCP或OTP的VCONN开关，用于给E-Mark供电

CC引脚最高耐压值：24V

支持死电池模式，未通电时作为SNK

支持VBUS检测与放电控制功能，可以避免VBUS电腐蚀老化损耗

支持Wake低功耗检测模式

WLCSP 1.40mm×1.36mm-9B 封装

WBQFN 2.50mm×2.50mm-14L 封装

AW35615系列特别之处

芯片不仅本体通过了USB-IF协会物理层认证，同时自主开发的完整PD协议层代码也通过了官方认证，并为客户实现了全部策略层接口，向所有客户提供各平台（从高通、MTK、展讯到MCU平台）的完整解决方案。

AW35615拥有两种不同封装的产品以兼容各类应用场合，其主要参数如下：

讲到这里，相信大家都已看出PD协议包含两个重要部分：Type-C检测和PD报文通讯，其中Type-C检测用于电流档位能力和角色识别，PD报文通讯主要负责调整VBUS电压和角色转换通讯。那么在不需要调整VBUS电压的应用场合，比如POS机、玩具等，我们可以选用更经济的芯片，仅支持Type-C检测功能，即：CC Logic。

艾为针对该类型应用场景，推出AW35616系列芯片，其主要功能特点如下:

Type-C 1.2协议

支持两种控制方式：PIN模式和I²C模式

支持Type-C模式配置：

- Host Only – SRC(DFP)

- Device Only – SNK(UFP)

- Dual Role Port – DRP

DRP模式支持Try.SNK和Try.SRC设置

支持三种供电电流广播：Default, 1.5A和3.0A

CC通道功能：

- 设备连接断开检测

- Cable连接方向识别