Компания STMicroelectronics только что представила две новые микросхемы управления портами, сертифицированные по стандарту USB Type-C, со встроенной защитой, которые помогают разработчикам экономически эффективно внедрять интерфейсы для поддержки требуемого сочетания функций USB. Они могут включать согласование мощности, управляемые активные кабели и поддержку гостевых протоколов.

USB Type-C определяет обратимую ориентацию штекера и направление кабеля, что упрощает подключение и питание широкого спектра устройств. Подключение Type-C также объединяет поддержку всех функций USB, включая обмен данными со скоростью 480 Мбит / с USB 2.0 и 10 Гбит / с USB 3.1, подачу питания от 5 В / 0,5 А до 20 В / 5,0 А, управляемые активные кабели, увеличивающие расстояние подключения, и альтернативный режим, который поддерживает даже гостевые протоколы, такие как HDMI или DisplayPort для использования того же кабеля. Чтобы упростить работу пользователей, требуется более сложная электроника интерфейса для правильной настройки каждого соединения. Кроме того, максимальное напряжение шины 20 В (VBUS) для подачи питания требует дополнительной защиты низковольтных схем.

Новые микросхемы контроллеров ST упрощают выбор для проектировщиков: одно устройство предназначено для управления портами, расположенными ниже по потоку (DFP), и другое, которое может работать как с портами, расположенными ниже по потоку (DFP), так и с портами, расположенными выше по потоку (UFP), или с двумя ролями (DRP). Обе новые микросхемы поддерживают подключение кабеля Type-C и определение ориентации разъема и могут работать в широком диапазоне напряжения от 3 В до 22 В без внешнего регулятора напряжения, что позволяет экономить количество компонентов и площадь платы.

Новые контроллеры USB Type-C, изготовленные с использованием высокопроизводительного аналогового CMOS-процесса ST, сочетают в себе низкое энергопотребление и надежную работу при высоком напряжении. Также встроена защита от перенапряжения до 22 В для линий CC и до 28 В для высоковольтных выводов, что предотвращает повреждение в случае случайного короткого замыкания на VBUS. Также имеется встроенная схема разряда для линий питания VBUS и VCONN, которая позволяет безопасно отсоединять кабели.

Контроллер STUSB4710 DFP предназначен для приложений с источниками питания, таких как адаптеры переменного тока и блоки питания, концентраторы питания, док-станции, интеллектуальные разъемы и дисплеи. Микросхема интегрирует все схемы, необходимые для согласования подачи питания с подключенными устройствами, и может поддерживать до 5 профилей подачи питания. Благодаря встроенной энергонезависимой памяти он полностью настраиваем и может выполнять всю настройку подключения без участия внешнего процессора; следовательно, его можно использовать напрямую, без какого-либо дополнительного программного обеспечения или встроенного ПО. В случае многопортовых приложений (например, 4-портовый концентратор питания) интерфейс I2C позволяет параллельно подключать несколько микросхем STUSB4710 к микроконтроллеру (MCU) для реализации алгоритмов распределения мощности.

STUSB1602 может управлять портами USB Type-C в источниках питания или устройствах. Встроенная в чип конфигурация — логика управления каналом (CC) управляет всей настройкой подключения, включая выбор режима VBUS по умолчанию, средне- или сильноточного режима. Кроме того, в устройство встроен защищенный и программируемый выключатель питания VCONN на 600 мА для поддержки аксессуаров и активных кабелей. STUSB1602 также реализует физический уровень USB PD (включая двухфазный IP-адрес с маркировкой) для поддержки стека программного обеспечения для подачи питания, реализованного внешним микроконтроллером. Аппаратное и программное обеспечение сертифицировано по стандарту USB PD 2.0 как в качестве приемника, так и в качестве источника. Кроме того, он совместим с основными функциями USB PD 3.0 и большинством опций. STUSB1602 поддерживает дополнительные режимы и режим разряженной батареи.

Цены варьируются от 0,75 доллара за STUSB1602 до 0,80 доллара за STUSB4710 в упаковке QFN24 размером 4 мм x 4 мм при заказе от 1000 штук.

Оценочная плата STUSB1602 (P-NUCLEO-USB002) включает в себя микроконтроллер STM32F0 и кабель type-C. Ее можно заказать за 48,9 долларов.

Оценочная плата STUSB4710 (STEVAL-ISC003V1) оснащена преобразователем постоянного тока и доступна за 50 долларов.