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USB EZ-PD Type-C

TeMa_2997106
Contributor II

CYPD3171(DRP)で受電/給電もしくは受電のみ(DFP固定)としてCYPD3175の使用を検討しています。

ポータブルなアプリケーションのため基板面積がとても小さく、できる限りの部品を削減したいと考えています。

最小構成となると下記の構成でDRP実現が可能かと思いますが、認識間違いないでしょうか。

また、急速充電を使用しない場合はDP/DMもCCG3PAに通す必要は無いという認識ですが、理解正しいでしょうか。

block.jpg

DFPである場合は給電が無い(上図の「Provider power」)がそもそも存在しないため、

電圧も電流も固定の場合はVBUSも固定となるため、FETも制御の必要性が無くなるように感じますが、

上図のProvider FETは必要でしょうか。

内部のFWに依存するのかもしれませんが、いまいち挙動がわかっておらず、

初歩的な質問になってしまっているかもしれません。

宜しくお願いします。

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1 Solution
HirotakaT_91
Moderator
Moderator

はい、急速充電を使用しない場合はType-C ReceptacleのDP/DMをCCG3PAに接続する必要はございません。

次に、DFP固定の場合ですが、DFP固定だとCCG3PAはPower Adapterとしての役割のみを持つことになります。

上図の場合ですと、Provide powerは存在し、一方でPower Bankの機能はなくなるためVBUS_C_CTRLは必要なくなります。

一方で、VBUS_IN_DISCHARGEまたはVBUS_C_MON_DISCHARGEはType-C Receptacle側の電圧監視とDischargeのために接続する必要があります。

それからProvider FET(図の場合ですとVBUS_P_CTRLに接続されているConsumer FET)に関してですが、

VBUS出力のON/OFFが必要なので、Provider FET自体はもちろん必要です。

ですが、FETを開く前のチェックは条件によっては省略可能です。

例えばVBUS出力が5Vのみで、Provide Powerも常に5V固定であるケースでは、省略可能でございます。

まとめますと、最小構成の場合でも以下の項目が必要になると考えます。

- CCG3PAへの給電(VBUS_IN_DISCHARGEまたはVDDD)

- Type-C Receptacle側の電圧チェック(VBUS_IN_DISCHARGEまたはVBUS_C_MON_DISCHARGE)

- VBUS出力ON/OFFのためのProvider FET(VBUS_P_CTRLでの制御)

- CCラインの接続

- 電源ピンやCCラインのコンデンサ

よろしくお願い致します。

Hirotaka Takayama

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HirotakaT_91
Moderator
Moderator

はい、急速充電を使用しない場合はType-C ReceptacleのDP/DMをCCG3PAに接続する必要はございません。

次に、DFP固定の場合ですが、DFP固定だとCCG3PAはPower Adapterとしての役割のみを持つことになります。

上図の場合ですと、Provide powerは存在し、一方でPower Bankの機能はなくなるためVBUS_C_CTRLは必要なくなります。

一方で、VBUS_IN_DISCHARGEまたはVBUS_C_MON_DISCHARGEはType-C Receptacle側の電圧監視とDischargeのために接続する必要があります。

それからProvider FET(図の場合ですとVBUS_P_CTRLに接続されているConsumer FET)に関してですが、

VBUS出力のON/OFFが必要なので、Provider FET自体はもちろん必要です。

ですが、FETを開く前のチェックは条件によっては省略可能です。

例えばVBUS出力が5Vのみで、Provide Powerも常に5V固定であるケースでは、省略可能でございます。

まとめますと、最小構成の場合でも以下の項目が必要になると考えます。

- CCG3PAへの給電(VBUS_IN_DISCHARGEまたはVDDD)

- Type-C Receptacle側の電圧チェック(VBUS_IN_DISCHARGEまたはVBUS_C_MON_DISCHARGE)

- VBUS出力ON/OFFのためのProvider FET(VBUS_P_CTRLでの制御)

- CCラインの接続

- 電源ピンやCCラインのコンデンサ

よろしくお願い致します。

Hirotaka Takayama

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TeMa_2997106
Contributor II

ご回答ありがとうございます。

DFPの場合ですとFETはどちらも不要となる理解ですが正しいでしょうか。

(Provider側は制御の必要が無い、Consumerは給電が常にある前提でCCG3PAへはVBUS_IN_DISCHARGEから電源供給)

こんな構成になるかと思います。

(共通の図を使っているので3171になっていますが、実際は3175を用いるものとします)

block_DFP.jpg

以上です。

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HirotakaT_91
Moderator
Moderator

CYPD3175を使うとして、CCG3PAはPower Adapterとしての役割のみを持つことになります。つまり、CCG3PAがPowerのSourceで、Type-C Receptacleに接続されるデバイスがPowerのSinkになります。

その時、VBUS_IN_DISCHARGEまたはVDDDに対してDCDC等から5V等の電力が供給される必要があります。

Power Adapterの一般的な構成例は以下の通りです。

pastedImage_1.png

VBUS_P_CTRLに接続されるProvider FETは必要です。ケーブルのAttach/Detach、Protectionなどの動作時にType-C ReceptacleへのVBUS供給をON/OFFする必要があります。

よって、最小構成は最初に述べさせていただいた通りの構成になると考えます。

よろしくお願い致します。

Hirotaka Takayama

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TeMa_2997106
Contributor II

ご回答ありがとうございます。

すみません、質問の仕方を誤りました。

3175に限定せず、「受電のみの場合」についてお聞きしたいです。

受電のみの場合はPower Adapterとしての役割ではなく、ただ単に受けるだけになるため、DFPとなり、

デバイスとしては3175でもOKになるのでしょうか。

その際はFETは不要で、CCG3PAへの電源供給はVBUS_IN_DISCHARGEのみでOK,という理解で正しいでしょうか。

以上です。

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HirotakaT_91
Moderator
Moderator

BCRとAUTO製品を除いた場合、CCG3PAのMPNは以下の項目のみとなり、CYPD3171はDRPアプリケーションに適用できます。

pastedImage_1.png

DFP(Downstream Facing Port):デフォルトではホストとして機能し電力を供給する側のポート、従来のType-Aコネクタが担っていた役目を果たす

UFP(Upstreaming Facing Port):デフォルトではデバイスとして機能し電力を受ける側のポート、Type-Bコネクタに相当する

(参照:USB Type-Cで逆挿入や多様な電力供給が可能に、その仕組みは? - EDN Japan

一方で、CYPD3174, CYPD3175はPower Adapter(Power Source, DFP)としての利用しかできません。これはハードウェア的(チップ内部の設計的)にRD, RD-DBのターミネーションレジスタを保有していないため、ファームウェアの変更などではどうにもなりません。

よって、CCG3PAが何かしらのPower Sourceから受電をするだけ(Power Sinkとして動作する)の場合、CYPD3171以外には選択肢がありません。

(BCR(CYPD3177)を使うという選択肢はありますが。)

そして、CYPD3171を利用してPower Sink device (UFP)としてのみ動作する場合、ご認識いただいている通り、VBUS_IN_DISCHARGEに給電されていれば良いです。VBUS_C_CTRLを利用してFETをコントロールするのは必須ではありません。

よろしくお願い致します。

Hirotaka Takayama

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TeMa_2997106
Contributor II

ご回答ありがとうございます。

誤った質問をしてしまい、失礼しました。

まとめていただきまして、とてもわかりやすかったです。

3177(BCR)も検討に加えたいと思います。

以上です。

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