原標(biāo)題：實(shí)現(xiàn)帶電源傳輸功能的USB Type－C型直通設(shè)備時(shí)的關(guān)鍵工程注意事項(xiàng)

在實(shí)現(xiàn)帶電源傳輸功能的USB Type-C型直通設(shè)備時(shí)，工程師需要注意以下關(guān)鍵工程事項(xiàng)：

一、電源傳輸特性與協(xié)議

1. USB PD協(xié)議理解：

• USB電源傳輸（PD）的引入大大提高了USB接口協(xié)議的功率能力，使其具有支持高達(dá)100W系統(tǒng)的潛力。

• 設(shè)備可以利用PD規(guī)范來實(shí)現(xiàn)高功率應(yīng)用程序，對連接的硬件進(jìn)行枚舉，并提供必要的電力。

2. 電源方向靈活性：

• USB PD意味著電源方向不再固定，設(shè)備可以充當(dāng)接收器（從VBUS獲取電源）或電源（通過VBUS提供電源）。

二、電路設(shè)計(jì)與優(yōu)化

1. vSafe5V的實(shí)現(xiàn)：

• 在設(shè)計(jì)充電直通裝置時(shí)，需要考慮vSafe5V的生成方式。一種方法是從端口2直通，另一種方法是在板上生成。

• 直通方式簡單但電壓電平和電流容量受端口2電源限制；板上生成方式可預(yù)測性能但可能不適用于所有主機(jī)。

2. VBUS放電：

• 由于充電直通裝置最初將起到接收器的作用，因此必須意識到VBUS放電的必要性。

• 當(dāng)設(shè)備作為源斷開連接時(shí)，它需要恢復(fù)到其作為接收器的初始角色，同時(shí)VBUS必須在指定的時(shí)間段內(nèi)跨整個(gè)通過路徑放電。

3. 電壓降控制：

• 必須將整個(gè)通過路徑上的電壓降降至最低，以確保電源路徑的有效運(yùn)行。

• 可以使用由直通局部放電裝置控制的負(fù)載開關(guān)，如帶開/關(guān)控制塊的MOSFET，并優(yōu)化其漏源導(dǎo)通電阻（RdsON）以降低功率損耗。

4. 浪涌電流限制：

• 當(dāng)充電器連接到端口2，充電設(shè)備連接到端口1時(shí)，如果電容性負(fù)載切換到電源軌上，可能會產(chǎn)生浪涌電流。

• 必須對負(fù)載開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換率控制，以延長電壓斜坡的上升時(shí)間，并優(yōu)化負(fù)載電容以限制VBUS中的涌入電流和下降。

三、安全性與穩(wěn)定性

1. 內(nèi)部功耗管理：

• 出于內(nèi)部功耗的目的，需要從充電模式中扣除一定的功率。在確定系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)時(shí)，需要考慮到這一點(diǎn)。

2. 過流與過壓保護(hù)：

• 必須設(shè)計(jì)有效的過流和過壓保護(hù)機(jī)制，以防止設(shè)備在異常情況下受損。

3. 熱管理：

• 考慮設(shè)備的熱設(shè)計(jì)，確保在高功率傳輸時(shí)不會過熱。

四、兼容性與測試

1. 兼容性測試：

• 在不同制造商的USB PD主機(jī)或集線器之間進(jìn)行兼容性測試，以確保設(shè)備的廣泛適用性。

2. 性能測試：

• 對設(shè)備的電源傳輸性能、數(shù)據(jù)傳輸性能以及穩(wěn)定性進(jìn)行全面測試。

3. 認(rèn)證與標(biāo)準(zhǔn)符合性：

• 確保設(shè)備符合USB PD標(biāo)準(zhǔn)和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并獲得必要的認(rèn)證。

綜上所述，實(shí)現(xiàn)帶電源傳輸功能的USB Type-C型直通設(shè)備需要綜合考慮電源傳輸特性、電路設(shè)計(jì)與優(yōu)化、安全性與穩(wěn)定性以及兼容性與測試等多個(gè)方面。工程師需要充分了解USB PD協(xié)議和相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，以確保設(shè)備的性能和可靠性。