STMicroelectronics: USB Typ-C-Controller

PRODUKT NEWS

STMicroelectronics hat zwei USB Type-C-zertifizierte Port-Controller-ICs mit eingebauten Schutzfunktionen vorgestellt. Die Bausteine helfen Designern bei der Implementierung von Schnittstellen für die jeweils benötigte Auswahl an USB-Features, zu denen das Aushandeln der Stromversorgung, gemanagte aktive Kabel und die Unterstützung von Gastprotokollen gehören.



USB Typ-C konsolidiert die Unterstützung aller USB-Features, darunter der Datenaustausch mit USB 2.0 mit 480 MBit/s und USB 3.1 (10 GBit/s), die Stromversorgung mit 5 V/0,5 A bis 20 V/5,0 A, gemanagte aktive Kabel, größere Verbindungsdistanzen sowie ein alternativer Modus, mit dem Gastprotokolle wie HDMI oder DisplayPort dasselbe Kabel nutzen können.

 

Während der eine Baustein für DFPs (Downstream-Facing Ports) vorgesehen ist, kommt der andere gleichermaßen mit Downstream-Facing Ports (DFP), Upstream-Facing Ports (UFP) und Dual-Role Ports (DRP) zurecht. Beide ICs unterstützen den Anschluss von Typ-C-Kabeln und die Feststellung der Steckverbinder-Orientierung und können ohne externen Spannungsregler in einem Versorgungsspannungsbereich von 3 V bis 22 V eingesetzt werden.

 

Ein Überspannungsschutz bis 22 V für die CC-Leitungen und bis 28 V für die Hochvolt-Pins ist ebenfalls eingebaut, um Schäden bei einem versehentlichen Kurzschluss zu VBUS zu verhindern. Ebenfalls integriert ist eine Entladeschaltung für VBUS und VCONN, sodass ein sicheres Abziehen der Kabel möglich ist.

 

Der DFP-Controller STUSB4710 ist für Stromversorgungs-Anwendungen wie Netzadapter und Netzteile, Power Hubs, Docking Stations, intelligente Stecker und Displays vorgesehen. Das IC enthält alle notwendigen Schaltungen zum Aushandeln der Stromversorgung mit angeschlossenen Geräten. Er unterstützt bis zu fünf Power-Delivery-Profile. Mit seinem eingebauten nichtflüchtigen Speicher ist der Baustein individualisierbar und in der Lage, ohne Zutun einer externen CPU den kompletten Verbindungsaufbau zu koordinieren. Er ist ohne zusätzliche Software oder Firmware direkt einsetzbar. Im Fall von Multiport-Anwendungen (z. B. Power Hubs mit 4 Ports) gestattet ein I²C-Interface die parallele Verbindung mehrerer STUSB4710-ICs mit einem Mikrocontroller zur Implementierung von Power-Sharing-Algorithmen.

 

Der STUSB1602 kann USB Typ-C-Ports in Stromversorgungen oder Geräten managen. Die eingebaute Configuration-Channel-Steuerungslogik (CC) verwaltet den gesamten Verbindungsaufbau einschließlich der Wahl des VBUS-Defaultwertes, des Medium-Current- oder des High-Current-Modus. Zusätzlich enthält der Baustein einen geschützten, programmierbaren 600mA VCONN Power Switch zur Unterstützung von Zubehör und aktiven Kabeln. Ebenso unterstützt der STUSB1602 einen USB PD Physical Layer (mit Bi-phase Mark Coding IP) zur Unterstützung eines durch einen externen Mikrocontroller implementierten Power-Delivery-Stacks. Die Hard- und Software ist als Quelle wie als Senke für USB PD 2.0-zertifiziert. Kompatibilität besteht auch zu den zentralen Features und den meisten Optionen von USB PD 3.0. Der STUSB1602 unterstützt Accessory-Modi und den Dead-Battery-Modus.

 

Die Preise liegen zwischen -,75 US-Dollar für den STUSB1602 und -,80 US-Dollar für den STUSB4710 im 4 x 4mm großen QFN24-Gehäuse (jeweils ab 1.000 Stück).

 

Zum Umfangs des 48,90 US-Dollar kostenden STUSB1602 Evaluation Boards (P-NUCLEO-USB002) gehören ein STM32F0-Mikrocontroller und ein Typ-C-Kabel. Das STUSB4710 Evaluation Board (STEVAL-ISC003V1) mit einem eingebauten DC/DC-Wandler gibt es für 50,- US-Dollar.

Fachartikel