Type-C保护方案获的重大突破

    国际电工技术委员会(IEC)希望多用途的USB Type-C线缆可以在减少资源浪费的同时、为消费者带来更大的便利,如今Type-C 已经被广泛使用,它具有非常高的适用性和便捷性,特点很多,列举二条:

  1. 提供了2条CC线,Power Delivery 模块(下简称PD)
  2. 2条SBU线,SBU线在DP功能开启时,化身为DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线

音特电子研究院分析相关数据发现,随着数码及工业市场的高速发展;市场上的Type-C接口的规范性越来越差;出现了很多整机产品不稳定的现象,同Type-C的品质和不规范有关;

   2019年6月份提出解决PD问题课题,经过1年半时间,终于得到重大突破!

标准:EIA-364-101、EIA-364-90

D+/D- pair attenuation
D+/D- 衰減
≧-1.02dB@50MHz
≧-1.43dB@100MHz
≧-2.40dB@200MHz
≧-4.35dB@400MHz
≧-1.02dB@50MHz
≧-1.43dB@100MHz
≧-2.40dB@200MHz
≧-4.35dB@400MHz
EIA-364-101

Coupling between VBus and differential USB D+/D-
≦-40dBfor 0.3MHz<f≦30MHz, and ≦19.12log10(f/30)-40(in dB) for 30MHz<f≦100MHz
NA
EIA-364-90

 本次我司专利突破解决方案为:PD的EMC问题解决方案和产品思路!
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延伸知识针对USB Type-C相应的EMC保护策略,首先针对USB Type-C型线缆和连接器规范进行简要的叙述,以便对于接口保护阐述。
它定义了一个厚度为3mm新式插座,一个厚度为2.4mm可正反转插头的线缆。

USB Type-C 型规范要求通过线缆进行电子方式进行辨识,用于向主机和器件上的 Type-C 型端口报告它们的功能。通过将控制器芯片嵌入到线缆一端或两端上的插头内可以实现电子标记。该控制器芯片的关键要求为低成本、底面积小、低功耗,并且必须拥有全套解决方案和灵活的固件更新程序。

传统USB2.0与USBType-C性能比较

序号
传统缺点
Type-C优点
1

使用了尺寸较大的连接器,违反了细小的工业设计原则(插座高度:A = 4.5 mm;B = 10.4 mm)

插头高度为2.4 mm的细小工业设计
2 要求固定的插头和线缆方向
支持插头和线缆的正反插
3 只传输USB信号和VBUS(仅为5 V
可以在同一个连接器上传输USB信号和备用模式信号(如PCIeDisplayPort信号)
4 电源供应实现非常复杂并且成本高,另外功率被限制为7.5 W 
能够实现低成本同时高达100 W的电源供应

USB Type-C插座接口定义(正面视图)  俗语:母头


插座信号传送 USB 3.1 (TX和 RX对)和 USB 2.0 (D+和 D−)数据总线、USB电源(VBUS)、接地(GND)、配置通道信号(CC1 和 CC2)以及两个边带使用(SBU)信号引脚。该布局中的两组 USB 数据总线信号位置支持 USB 信号映射。该操作完全独立于插座中插头的方向。


USB Type-C型插头接口(正面视图)      俗语:公头


USB  Type-C 型插头信号。只有一个 CC 引脚通过该线缆被连接,用于确定信号方向;另一个 CC 引脚则作为VCONN,用于为 USB Type-C型插头中的电子设备供电。