慧能泰推出高性能USB PD PHY芯片HUSB311

在USB Type-C & PD领域，慧能泰半导体一直领先于国内芯片厂商。国内第一颗USB PD3.0认证协议芯片、国内第一颗USB PD3.0 PPS认证协议芯片、国内第一颗USB PD3.0 eMarker协议芯片均是出自慧能泰。截至目前，慧能泰取得USB PD认证的芯片数量也是国内最多的。随着USB Type-C & PD在手机、笔记本电脑、平板电脑、显示类产品、物联网产品、智能家居、汽车前装等多个领域快速普及，慧能泰半导体不断推出USB PD新品。
近日，慧能泰推出了高性能的USB PD PHY芯片HUSB311 。HUSB311也叫USB Type-C端口控制器（Type-C Port Controller，简称TCPC）。HUSB311支持WLCSP-9B和QFN-14L两种封装形式。相对于市场上同类产品，HUSB311具有支持更高的VBUS和CC引脚耐压、兼容更多指令、支持多个I2C地址模式和支持两种不同的封装形式等多个优点。
HUSB311特点总结如下：
●USB PD双重角色(Dual-Role Port)
●支持USB PD3.0和USB TCPCI V1.1
●Host模式、Device模式和DRP模式的插拔检测
●电流能力广播和检测
●线缆类型识别
●支持VCONN
●支持死电池模式
●超低功耗待机模式
●30V VBUS引脚耐压和24V CC引脚耐压
●支持2个I2C通信地址
●支持BIST模式
●e-fuse烧录模式
●WLCSP-9B (1.35mmx1.4mm)和QFN-14L (2.5mmx2.5mm)两种封装模式
●±2kV HBM ESD
图1显示了HUSB311的WLCSP-9B封装和QFN-14L封装的示意图。

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图2. HUSB311的典型应用框图
图3是HUSB311的评估板EVB_HUSB311ALA照片。该评估板采用HUSB311的QFN-14L封装的型号HUSB311ALA 。而WLCSP-9B封装的对应型号为HUSB311ACC 。

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图5. 电源适配器和各类设备的连接系统
图6.给出了车载充电器和各类设备的连接。除了功率传输，还可以实现高速数据传输。通过DR Swap指令，Host和Device之间的Data Role可以实现数据模式的DFP/UFP角色切换，但是仍然保持Source和Sink的功率模式不变。USB电子标签芯片HUSB332和HUSB332A支持USB线缆最大5A的电流传输和高速数据传输。

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图6. 车载充电器和各类设备的连接
图7.给出了显示器和各类设备的连接。除了功率传输，还可以实现高速数据传输。通过DR Swap指令，Host和Device之间的Data Role可以实现数据模式的DFP/UFP角色互换。通过PR Swap指令，Source和Sink的Power Role功率模式也可以实现互换。USB电子标签芯片HUSB332和HUSB332A支持USB线缆最大5A的电流传输和高速数据传输。

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图7. 显示器和各类设备的连接
图8.给出了USB-C转HDMI的Dongle方案。除了HUSB311之外，还需要一颗DP to HDMI的转换芯片。

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图8. USB-C转HDMI的Dongle方案
图9.给出了汽车前装上应用的双路100W USB PD参考方案。该方案支持100W电源固定或者动态共享的双路USB PD输出。得益于HUSB311支持两个I2C地址，嵌入式控制器可以采用一个I2C总线与两颗HUSB311实现通信。该方案扩展用于BC1.2充电下行端口（CDP）的USB数据通讯，方案的优势很大。