Type C應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及設(shè)計(jì)解決方案

　　2015年3月，蘋(píng)果的MacBook，谷歌的Chromebook ，2015年7月華碩平板ZenPad， 2015年9月Nexus 5X， 6P Pixel C發(fā)布并使用Type C技術(shù)，除了這些之外諾基亞Z1，樂(lè)視手機(jī)和一加2手機(jī)也分別有Type C功能。 Type C的話(huà)題討論日漸火熱，這使得我們?cè)俅螌徱昑ype C的未。那么USB Type-C接口到底有什么好？

　　那么USB Type-C接口到底有什么好？1.支持從正反兩面均可插入的“正反插”功能； 2.最大數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到 10Gbit/秒； 3.可承受1萬(wàn)次重覆插拔；4.纖薄設(shè)計(jì)； 5.USB Type C-C 接口插座端的尺寸約為 8.3mm×2.5mm； 6.配備 USB Type-C 連接器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格連接線(xiàn)可通過(guò) 3A 電流，同時(shí)還支持超出現(xiàn)有 USB 供電能力的“USB PD”，可以提供最大 100W 的電力。

　　為什么要做USB-C接口？我們可以檢視下現(xiàn)在的USB接口到底怎么了——USB是通用串行總線(xiàn)接口，通用這個(gè)詞確實(shí)做到了，目前我們使用的外設(shè)中就屬 USB設(shè)備最多最方便，但是隨著USB接口更新?lián)Q代，為了滿(mǎn)足不同市場(chǎng)應(yīng)用，USB接口也衍生出了Type-A、Type-B接口，這兩種接口還有標(biāo)準(zhǔn)型、Mirco（硬盤(pán)底座很多是micro-B接口）及mini（智能手機(jī)、平板用的最多）這樣的子分類(lèi)，更坑爹的是USB 2.0及USB 3.0的mini、Mirco接口根本不通用。現(xiàn)在已經(jīng)是USB 3.1時(shí)代了，如果再繼續(xù)這樣的態(tài)勢(shì)，估計(jì)又要弄出新的接口了，這可愧對(duì)通用接口之名了。

　　總結(jié)以上，Type C確實(shí)有很多的優(yōu)勢(shì)，這個(gè)趨勢(shì)是有理有據(jù)的，那我們就來(lái)看看市場(chǎng)，看看市場(chǎng)會(huì)怎樣接受Type C。根據(jù)不同行業(yè)我粗糙的總結(jié)了： 最先最快登入的應(yīng)該是 a.手機(jī)；b.筆記本NB；c.充電寶；d.充電器（旅充，車(chē)充）；e.手持，小型化設(shè)備（POS，無(wú)人機(jī)等）

　　·選擇他們的原因是有這樣幾點(diǎn)：1.有快捷傳輸信息需求；2.體積有小型化需求；3.充電速度有要求。4.市場(chǎng)量大，利于Tpye C經(jīng)濟(jì)鏈的發(fā)展。

　　·現(xiàn)在市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始滲入，網(wǎng)上專(zhuān)家預(yù)測(cè)2016將是一個(gè)起量，普及期。

　　·如果就搞個(gè)Type C標(biāo)準(zhǔn)接口，先不追求USB3.1，這樣設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單成本低，比如手機(jī)要是改為USB Type-C USB2.0接口的話(huà)，只需要重做線(xiàn)纜，不用芯片，成本很小。

　　Tpye C要是發(fā)展順利，以下市場(chǎng)也會(huì)普及： a.高端照明DC to DC ；b.投影儀；c.安防；d.網(wǎng)通；e.工業(yè)；f.醫(yī)療；g.機(jī)頂盒。

　　選擇他們?cè)蚴?.Type C最大支持100W輸出，在一些接口功率足夠支持應(yīng)用。2.這些行業(yè)需要標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)約成本。3.需求傳遞速率快，可靠性要求強(qiáng)。

　　·Type C設(shè)計(jì)上各家芯片公司都提供了很多方案，但在防護(hù)方面很多留給了客戶(hù)自己選擇，這方面我可以重點(diǎn)聊聊，說(shuō)起防護(hù)，無(wú)非就是過(guò)壓過(guò)流防護(hù)。

　　過(guò)壓防護(hù)，Type C的信號(hào)線(xiàn)有很多，都需要做靜電防護(hù)，USB Type-C為了保證正反都可以插就用了兩組，但實(shí)際上數(shù)據(jù)傳輸還是只用了一組RX/TX，速度就已經(jīng)達(dá)到10Gb了。如果后面升級(jí)協(xié)議，兩組都傳的話(huà)就和DisplayPort一樣20Gb了。所以未來(lái)趨勢(shì)ESD的容值要求更低了（＜0.1pF）

　　信號(hào)線(xiàn)傳輸速率和AEM推薦容值總結(jié)：

　　過(guò)流防護(hù)，在Type C前端一般設(shè)計(jì)會(huì)加power switch，所以一部分USB2.0不加fuse。但是由于Type C的電流很大，負(fù)載的功率較大，異常帶來(lái)的沖擊能量是破壞性的。所以power switch不能完全cover接口安全性的問(wèn)題了，這就需要做過(guò)流防護(hù)。

　　Type C電源和地各有4個(gè)，所以可以支持到100W。P.S. 到自己車(chē)載車(chē)充口查看，發(fā)現(xiàn)可以支持180W，所以車(chē)充以后做type C NB充電應(yīng)用是有前景的。 如下圖。USB Type-C支持20V/5A，是需要另外加支持USB PD的芯片，所以USB Type-C接口不一定有20V/5A功能。

　　當(dāng)然，type C的功能在pin腳定義上也可以看出，比如有pin腳TX/RX兩組差分信號(hào)，CC1和CC2是兩個(gè)關(guān)鍵引腳，作用是探測(cè)連接，區(qū)分正反面，區(qū)分DFP （Downstream Facing Port）和UFP （Upstream Facing Port） ，配置Vbus （USB Type-C和USB Power Delivery兩種模式），配置Vconn（當(dāng)線(xiàn)纜里有芯片的時(shí)候，一個(gè)cc傳輸信號(hào)，一個(gè)cc變成供電Vconn ），配置其他模式（如接音頻配件時(shí)， DisplayPort ，pcie總線(xiàn)）。

　　DFP （Downstream Facing Port）也就是主，UFP （Upstream Facing Port）為從。除了DFP、UFP，還有個(gè)DRP （Dual Role port），DRP可以做DFP也可以做UFP。當(dāng)DPR接到UFP，DRP轉(zhuǎn)化為DFP。當(dāng)DRP接到DFP，DRP轉(zhuǎn)化為UFP。兩個(gè)DRP接在一起，這時(shí)就是任意一方為DFP，另一方為UFP。

　　所以市場(chǎng)上很多小伙伴反映Nexus 6P通過(guò)type C連接到Nexus 5x的type C，居然可以執(zhí)行6p到5x的充電，就是基于以上的原理。

　　各大廠(chǎng)商的USB Type-C解決方案：

　　Mouser備貨Amphenol Commercial 高性能USB Type-C連接器

　　貿(mào)澤電子（Mouser Electronics） 開(kāi)始分銷(xiāo)Amphenol Commercial Products的USB Type-C™連接器。該系列連接器為新興產(chǎn)品設(shè)計(jì)量身打造，完全兼容USB Type-C規(guī)范，并可滿(mǎn)足未來(lái)的USB性能需求。Amphenol Commercial USB Type-C插頭和插座尺寸很小，非常適合智能手機(jī)、平板電腦和其他移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)，同時(shí)還可滿(mǎn)足便攜式電腦的優(yōu)異性能要求。

　　恩智浦全新TrEOS系列為T(mén)ype-C等超高速接口應(yīng)用提供業(yè)界最佳ESD保護(hù)

　　安全連結(jié)解決方案的全球領(lǐng)先者恩智浦半導(dǎo)體（NXP Semiconductors N.V.）（納斯達(dá)克：NXPI）宣布推出全新TrEOS保護(hù)系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品系列集超低容值、低鉗位電壓、超強(qiáng)ESD抗打擊及防浪涌能力能力于一身，這三大關(guān)鍵能力參數(shù)在工作時(shí)同時(shí)呈現(xiàn)最優(yōu)指標(biāo)，目前在業(yè)界尚屬首次，因此特別適用于包括USB Type-C在內(nèi)的超高速傳輸接口，為其應(yīng)用提供最全面的ESD保護(hù)。

　　產(chǎn)品主要特性：

　　· 超低容值Cd：應(yīng)用低至0.10 pF（典型值）的超低電容，信號(hào)完整性可達(dá)到超高速10 Gbps標(biāo)準(zhǔn)；

　　· 低鉗位電壓Vcl：低至0.10Ω（典型值）的超低動(dòng)態(tài)電阻，用于極低鉗位電壓保護(hù)敏感SoC；

　　· 強(qiáng)ESD抗打擊能力VESD和防浪涌能力Ippm： 高ESD耐用性可達(dá)20 kV接觸放電，高于IEC 61000-4-2第4級(jí)保護(hù)要求，高抗浪涌性Ippm可達(dá)9 A（8/20 μs脈沖IEC61000-4-5）。

　　ROHM開(kāi)發(fā)出USB Type-C Power Delivery控制器IC

　　全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM開(kāi)發(fā)出在連接信息設(shè)備與周邊設(shè)備的USB Type-C連接器*1）中實(shí)現(xiàn)“USB Power Delivery（以下稱(chēng)“USBPD”）”的供受電控制器IC“BM92TxxMWV系列”。

　　“BM92TxxMWV系列”支持最新的USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)Rev1.1和USBPD標(biāo)準(zhǔn)Rev2.0，在以往僅可支持7.5W以?xún)?nèi)供電的USB　Type-C設(shè)備間，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)100W（20V / 5A）的供受電。因此，即使是筆記本電腦和TV等需要較大功率的設(shè)備，也可通過(guò)USB端子供電來(lái)驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，在智能手機(jī)和平板電腦等USB端子的傳統(tǒng)用途中，還可實(shí)現(xiàn)比以往高約4倍以上的快速充電。

　　另外，還支持可通過(guò)USB通信信號(hào)線(xiàn)傳輸視頻信號(hào)的Alternate-Mode控制，且無(wú)需視頻專(zhuān)用端口，因此可在供電的同時(shí)傳輸視頻信號(hào)等，非常有助于構(gòu)筑更加便利的環(huán)境。

　　最后介紹下type C layout VIA方案的設(shè)計(jì)建議：

　　AEM在USB PD 2.0---NB Type C應(yīng)用

　　AEM在網(wǎng)通，交換機(jī)Type C應(yīng)用

　　AEM在充電器Type C應(yīng)用

　　AEM在移動(dòng)電源充電寶Type C應(yīng)用