USB-C PD接口DRP芯片功能介绍

随着Type-C接口在手机、电脑等便携设备上普及，日常使用中或许会遇到如下问题。 1.PD充电？Type-C 5V充电？有什么区别？

一个TYPE-C接口手机如何拓展多功能接口？电脑，手机转接器是如何实现DRP功能切换？

要解答以上几个问题，就得了解一下基本设计了。

快充 VS 慢充
普通充电，使用USB Type-A Standard接口转USB Type-B Micro接口的连接线给手机充电。

充电头端的USB Type-A Receptacle作为电源输入端，连接手机端的USB Type-B Micro接口作为电源输出端。

在没有充电协议的加持下，充电器最大只能对外提供5V@900mA（USB3.0 是 900mA，USB2.0是500mA）的充电功率。

这是USB Type-A/B接口的硬件设计规范，那么这样的设计最大提供 4.5W的充电功率。

关于手机的快充，有三点是关键。充电头、充电线、充电设备。

快速充电

实际上，不管是Type-C接口，还是Micro USB接口，都出现过支持超过硬件接口设计规范充电功率产品。

这些都是快充协议的功劳，而且大都是利用转接线中的USB2.0 D+/-两个线完成通讯。

注意，这里的通信不是USB通信，只是利用D+/-两根线，设计的通讯协议而已。这种协议属于私有协议，各家设计均不相同，详细协议此文不作介绍。

但是，快充的原理都是通过私有协议协商后，充电器端会提高充电电流或者充电电压，以满足设备快充。

手机市场巨大，各家虽然都采用同样的Type-C接口作为充电接口，但是基本都设计了自家的私有快充协议。

以某手机为例，支持最新的FCP快充协议，在使用原装充电器和充电线的情况下，最大支持66W充电，就是所谓的超级快充。充电电压达到11V，充电电流最大达到6A。

连接充电后，首先充电头端会发起FCP快充识别协议，同时充电线的接头里面也设计有识别IC。当充电头通过FCP协议正确识别了手机和充电线后，手机充电才会进入超级快充。

为了实现66W超级快充，充电线材需要承受6A的大电流，因此必须设计一个识别 IC，防止使用普通线材发热起火（充电线接口也设计为橘黄色和普通线材做出区分）。

当使用的充电头，或者充电线不是原装的，都只能实现普通充电模式。手机同时支持PD快充，显示为快速充电。原装充电器加充电线才会显示为超级快充。

这就是为什么充电器或者充电线不原装的话，充电速度很慢的原因。

PD快充

PD全称Power Delivery，是USB-IF协会设计并推广的一种快充协议，以解决移动电子设备快充协议混乱的局面。当前PD3.1协议可以最大支持 240W的充电功率，几乎涵盖了所有的移动电子设备。

支持PD快充，必须采用USB-C to USB-C的连接线，因为PD快充是基于PD协议实现的。

PD协议是在Configuration Channel上实现的，即下图中的A5或者B5。

USB Type-A转 USB Type-C充电线中是没有cc通讯的。

经过Power Negotiate后，充电器端会提高供电电压或者电流，以实现快充。

PD在Power Negotiate上比较简单。如下是笔记本电脑的Type-C接口上的cc 通讯。

Power Source端发送Source Capability（包含1-4组Power Level）
Power Sink根据自身需求请求一组合适的Power Level
Power Source安装 Power Sink请求提升电压，设置限流阈值即可

抓取PD通信波形，以及Vbus变化情况，如下图。

当然，PD协议不仅仅会完成Power Negotiate，还会继续完成AltMode配置，实现DP、TBT、USB4、PCIe 等高速协议的通道配置。

笔记本的充电需求一般在45W-90W，因此Type-C接口就是第一选择，同时支持 PD快充协议。

一个USB-C口就可以实现USB+DP+PD全功能。

显然笔记本电脑使用的 Type-C充电器也采用了PD快充协议，其对外有 4 组供电等级声明。

那么用它对手机充电时，手机请求合适的充电等级即可。

多协议兼容

私有协议各有优势，但是互不兼容。当Power Source端和Power Sink端的快充协议不一致，那么就犹如鸡同鸭讲，无法实现快充了。

一个TYPE-C接口手机如何拓展多功能接口？电脑，手机转接器是如何实现DRP功能切换？
1、概述

LDR6023 SSOP16 是乐得瑞科技针对 USB Type-C 标准中的 Bridge 设备而开发的双 USB-C DRP

接口 USB PD 通信芯片。具备 Power Negotiation 数据包透传功能，切换 Data Role 功能，以及通

过 VDM 协商让智能设备进入 ALT MODE 输出 DP 信号的功能,特别适用于 USB TYPE-C Docking 及 HUB应用。

2、特点

◇ 支持 USB PD 2.0 以及兼容 USB PD 3.0

◇ 双 TYPE-C 接口都支持 DRP 功能

◇ 透传适配器与智能设备(电脑，平板，手机)之间的 PDO 及 REQUEST 协商

◇ 自动进行 DR_SWAP 转为 UFP 模式

◇ 通过 VDM 协商申请，让智能设备进入 ALT MODE 支持 DP 输出

◇ 提供可配置的功率分配功能，可以为系统预留 5W/10W/15W 不同功率

◇ 提供外设复位控制功能，为外设提供复位信号

◇ 无 Host 插入时，默认申请适配器第二档电压(可用于作为快充 hub)

3、应用

◇ TYPE-C Docking, Hub, TYPE-C 到 HDMI/DP/VGA 转换器

◇ USB-C To HDMI Cable

◇USB-C 音频+PD快充

◇ USB-C 充电+USB2.0数据传输

概述

LDR6282是深圳市乐得瑞科技推出的双 USB-C 接口的 USB PD3.0 协议通信芯片。它具备 Power

Negotiation 数据包透传功能，切换 Data Role 功能，以及通过 VDM 的协商让智能设备进入 ALT Mode

的功能。LDR6282A 的双路 USB-C 接口在功能上是对等的，每路 USB-C 都是既可以接智能设备，又可以

接适配器，特别适用于双 USB-C 接口的显示器和转接器方案。LDR6282A 支持 USB IF 协会发布的最新

USB PD3.0 协议，并且已经通过了协会的 USB PD3.0 认证，TID 号为 2127。

1.1. 特点

◇ 支持 USB PD2.0、USB PD3.0 协议

◇ 支持 Power Role Swap 切换电源角色

◇ 支持 Data Swap 切换为 UFP 角色

◇ 支持 DP Alt mode 配置

◇ 支持用户在 APP 端升级

◇ 支持 I2C 从机通信

◇ QFN-32 5x5 封装

1.2. 应用

◇ Type-C 视频转接器

◇ Type-C 接口显示器