TCPP01-M12可保護(hù)USB Type-CTM接口免受VBUS和CC線路上的過(guò)壓以及連接器引腳上的靜電放電的影響。TCPP表示Type-C接口保護(hù)；而TCPP01-M12則為單一產(chǎn)品，其可以作為STM32 MCU的配套芯片使用，并在受電配置中采用內(nèi)置USB-C Power Delivery（UCPD）控制器。此外，使用STM32G0、STM32G4或STM32L5和TCPP01-M12，要比競(jìng)爭(zhēng)性解決方案具有更高的成本效益。TCPP01-M12的獨(dú)特之處還在于，在拔出設(shè)備并將其用于受電配置時(shí)，靜態(tài)電流為零。然而，意法半導(dǎo)體的元器件均為多價(jià)產(chǎn)品，只要工程師加裝一些分立元器件，即可在作為供電端使用的產(chǎn)品中使用。

USB-C為何需要保護(hù)以及行業(yè)如何應(yīng)對(duì)此類挑戰(zhàn)

【TCPP01-M12】 媒體將2019年稱為USB-C實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵應(yīng)用的一年，這意味著消費(fèi)者可能更容易遇到劣質(zhì)充電器，這些充電器在電壓控制上無(wú)法達(dá)到應(yīng)符合的精度要求。例如，如果受電設(shè)備（充電）僅需要5V，而供電產(chǎn)品（充電器）由于硬件或軟件缺陷而保持在20 V，那么在未進(jìn)行充分保護(hù)的情況下，接受充電的產(chǎn)品的VBUS線路可能會(huì)遭到嚴(yán)重?fù)p壞。工程師還必須防止可能損壞內(nèi)部電路的靜電放電或電應(yīng)力過(guò)大。此外，由于USB Type-C連接器非常小，因此必須保護(hù)其免受CC線和VBUS線之間可能發(fā)生的短路的影響，這種短路可能會(huì)損壞USB控制器。 到目前為止，在專用于USB-C Power Delivery的控制器中通常會(huì)找到保護(hù)電路。然而，通過(guò)在MCU內(nèi)部使用嵌入式模塊并采用配套的Type-C接口保護(hù)設(shè)備為USB-CPD提供支持，我們可以在不使用昂貴的USB-C PD ASIC控制器的情況下，降低物料成本，并促進(jìn)從微型B類設(shè)備的轉(zhuǎn)型。MCU和TCPP01-M12的產(chǎn)品組合可謂是一項(xiàng)引人矚目的財(cái)務(wù)舉措，其中一個(gè)原因在于TCPP01-M12設(shè)備集成了VBUS柵極驅(qū)動(dòng)器，從而可以使用更實(shí)惠的N-MOSFET，而非更昂貴的P-MOSFET。

TCPP01-M12：USB-C接口采用何種保護(hù)措施以及采用何種機(jī)制來(lái)提高效率

【MCU周圍的所有保護(hù)器件和濾波器件】 將TCPP01-M12與配備Power Delivery控制器的微控制器搭配使用，另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是能夠提供靈活的架構(gòu)。工程師可以將低壓MCU域和高壓電源路徑分隔開，并借鑒所有需要的保護(hù)措施。此外，為了實(shí)現(xiàn)最大程度的保護(hù)，實(shí)際上可以將TCPP01-M12的QFN12封裝靠近USBC型連接器本身設(shè)置。同樣，設(shè)備符合可編程電源，這一事實(shí)意味著受電設(shè)備的起始電壓為3.3 V，并以20 mV的增量增加其要求的電壓，直到與電池的特性相匹配為止，從而在保護(hù)系統(tǒng)的同時(shí)提供快速充電功能。 與競(jìng)爭(zhēng)性解決方案相比，TCPP01-M12具有低RDS(on)和零靜態(tài)電流，提高了整體效率。這個(gè)特性之所以具有可行性，是因?yàn)樵O(shè)備是從MCU的GPIO引腳接收電源，而不是內(nèi)部低壓差穩(wěn)壓器。結(jié)果，當(dāng)用戶拔出電纜時(shí)，TCPP01-M12根本不會(huì)消耗任何能量。對(duì)于希望采用極小電池生產(chǎn)微型產(chǎn)品，而因此必須盡可能限制系統(tǒng)消耗的公司而言，這一點(diǎn)尤其重要。很多工程師可能會(huì)低估它，但是當(dāng)產(chǎn)品小到像筆一樣時(shí)，每微安就變得非常重要。

為行業(yè)提供更好的USB-C PD方法

到目前為止，USB-C PD標(biāo)準(zhǔn)的要求仍然非常高。工程師必須閱讀五百頁(yè)才能理解這個(gè)協(xié)議，團(tuán)隊(duì)也必須從頭開始做幾乎所有的事情。然而，意法半導(dǎo)體現(xiàn)在將在其所有具有USB-C接口的新開發(fā)板上納入TCPP01-M12，設(shè)計(jì)人員可以獲取我們的原理圖，并在其設(shè)計(jì)中重復(fù)使用。我們還隆重推出X-Nucleo-USBPDM1，這是一款采用TCPP01-M12的Nucleo擴(kuò)展板，還是一種負(fù)載開關(guān)，可以在與NUCLEO-G071RB或NUCLEO-G474RE開發(fā)板結(jié)合使用時(shí)，實(shí)現(xiàn)高達(dá)100W的PPS USB-C Power Delivery受電應(yīng)用。

該器件設(shè)置在Nucleo-L552ZE-Q上，具有超低功耗STM32L552ZE和受電模式Type-C連接器。TCPP01-M12采用間距為500μm的QFN12封裝，這在PCB組件中仍然很常見(jiàn)，因此更易于使用。我們甚至提供了應(yīng)用筆記，以便為尋求使用我們的Nucleo板、STM32CubeMX和STM32CubeMonUCPD構(gòu)建原型的工程師提供指導(dǎo)。