探索CY4533 EZ - PD? BCR評估套件：開啟USB Type - C電源轉換新征程

作為電子工程師，我們一直在尋找更高效、更靈活的電源解決方案。CY4533 EZ - PD? Barrel Connector Replacement (BCR) Evaluation Kit (EVK) 就是這樣一款令人矚目的產(chǎn)品，它為我們帶來了從傳統(tǒng)直流桶形連接器向USB Type - C連接器過渡的便利。

文件下載：Infineon Technologies CY4533 EZ-PD? BCR評估套件.pdf

一、套件簡介與內(nèi)容

CY4533 EVK基于賽普拉斯USB Type - C和電源傳輸控制器中的BCR產(chǎn)品，旨在為通過USB Type - C連接器獲取電源的應用提供評估平臺。像揚聲器、剃須刀、電動工具、調制解調器等使用桶形連接器供電的設備，都能受益于這種通用電源接口。

套件包含CY4533 EZ - PD BCR EVK板和快速入門指南。不過，要進行演示還需額外的硬件，如USB Type - C電源適配器、帶桶形插頭的兩線電纜、接受桶形輸入的設備、USB - C電纜、萬用表、3mm平頭螺絲刀、剝線鉗以及CY4500 EZ - PD協(xié)議分析儀等。

由于網(wǎng)絡問題，未能搜索到CY4533 EZ - PD BCR評估套件的硬件組成相關內(nèi)容，我們接著根據(jù)文檔來介紹其硬件情況。

二、硬件剖析

2.1 板卡細節(jié)

CY4533 BCR EVK板上有多個關鍵組件。U1是EZ - PD BCR控制器，負責管理USB Type - C端口并控制負載開關；J2是僅用于供電的USB Type - C連接器；SW1是單極5擲旋轉開關，可改變VBUS上協(xié)商的最大電壓；Q1是作為負載開關的PFET，用于隔離系統(tǒng)電源與VBUS；還有多個電阻選擇器，如R3、R5等，用于設置BCR與USB Type - C充電器協(xié)商的電壓和電流。

2.2 BCR系統(tǒng)概述

傳統(tǒng)電子設備通常使用定制的直流桶形電源適配器，而USB Type - C為設備提供了一種更通用的電源解決方案。EZ - PD BCR控制器實現(xiàn)了從直流桶形到USB Type - C的輕松過渡，CY4533 EVK一端通過USB Type - C連接器與電源適配器協(xié)商功率，另一端通過終端塊J3連接帶直流桶形插頭的電纜，成為兩者之間的轉換器。

2.3 框圖與功能描述

2.3.1 EZ - PD BCR控制器特性

它是一款固定功能的USB Type - C和電源傳輸控制器，支持USB - PD Rev 3和Type - C Rev 1.2，集成了精密的Rd和死電池Rd終端電阻、用于從VBUS供電的穩(wěn)壓器，支持帶斜率控制的高壓P - MOSFET柵極驅動器，具備片上OVP和UVP保護以及系統(tǒng)級ESD保護。

2.3.2 DC電源傳輸系統(tǒng)

USB Type - C電源適配器提供的電源通過一組背對背的Power PMOSFET傳輸?shù)酵獠吭O備或負載。這些PMOSFET可減少大電容負載引起的浪涌電流，當VBUS輸入超出范圍或電源適配器無法提供所需電壓時，BCR設備會關閉FET以保護系統(tǒng)。

2.3.3 VBUS電壓和電流選擇器

BCR設備與USB Type - C電源適配器協(xié)商的電壓和電流范圍由一組電阻分壓器決定。VBUS_MIN和VBUS_MAX引腳的分壓器確定最小和最大電壓，ISNK_COARSE和ISNK_FINE分壓器確定最小電流的粗調和細調設置。當工作電流值ISNK大于5A時，BCR設備會將其限制為5A。

2.3.4 FAULT LED和安全5V負載開關

當Type - C電源適配器無法提供系統(tǒng)所需的電壓或電流，或者VBUS電壓超出設置范圍時，F(xiàn)AULT LED會亮起。此時，BCR設備會協(xié)商5V 900mA的電源并打開安全5V負載開關，系統(tǒng)可利用此電壓以降低功能模式運行或提示連接了不兼容的電源適配器。

2.3.5 8引腳I/O頭

CY4533 EVK的8引腳頭（J1）用于調試，暴露了一些引腳、BCR設備產(chǎn)生的內(nèi)部3.3V軌和接地引腳。HPI引腳連接到BCR上的I2C從機，F(xiàn)LIP引腳可檢測Type - C電纜連接的方向。

2.4 更改從電源適配器請求的VBUS電壓和電流

BCR控制器執(zhí)行能力匹配算法，根據(jù)VBUS電壓和電流選擇器引腳維護一個Sink Capabilities列表，從連接的USB Type - C電源適配器中選擇最佳電壓和電流。如果VBUS_MIN值高于5V，會在第一個Sink Power Delivery Object (PDO) 中設置“更高能力”位。

三、套件操作

3.1 演示所需外部硬件

演示需要USB Type - C電源適配器或移動電源、連接電纜、接受直流桶形輸入的電子設備、直流桶形電源適配器、3mm平頭螺絲刀、剝線鉗、萬用表等。

3.2 運行演示

3.2.1 演示#1：將電子設備轉換為通過USB Type - C供電

先切斷直流桶形電源電纜，將電線連接到CY4533 EVK的終端塊J3，設置旋轉開關（SW1）到相應位置，再將桶形插頭連接到設備，最后連接USB Type - C電纜，設備即可由USB Type - C電源適配器供電。

3.2.2 演示#2：使用萬用表和EZ - PD協(xié)議分析儀測試

將萬用表連接到DC_OUT終端塊J3，可并聯(lián)負載。將CY4533 EVK連接到EZ - PD協(xié)議分析儀，安裝相關軟件和驅動，打開軟件開始捕獲。連接USB Type - C電源適配器后，可在分析儀軟件上看到USB Power Delivery數(shù)據(jù)包。通過設置VBUS_MAX旋轉開關，可驗證萬用表顯示的電壓是否符合預期。

3.3 不匹配能力下的行為

如果USB Type - C電源適配器能提供符合VBUS_MIN和VBUS_MAX限制的電壓，CY4533 EVK會打開負載開關；若不匹配，BCR設備會指示能力不匹配并關閉負載開關，紅色FAULT LED亮起，VBUS電壓會路由到VSAFE5V測試點。

四、安全與術語

在使用CY4533 EVK時，要注意安全信息，如ESD保護、正確處理板卡以及遵守最大電流限制等。同時，了解相關術語對于理解USB Type - C和電源傳輸協(xié)議至關重要，如Alternate Modes、Configuration channel (CC)、USB Power Delivery (USB PD)等。

CY4533 EZ - PD? BCR評估套件為我們提供了一種便捷、高效的電源轉換解決方案。它不僅簡化了從傳統(tǒng)電源接口向USB Type - C的過渡，還為我們的設計帶來了更多的靈活性和可能性。作為電子工程師，我們可以充分利用這個套件，開發(fā)出更具創(chuàng)新性的電源應用。大家在實際使用過程中，有沒有遇到過什么有趣的問題或者獨特的應用場景呢？歡迎在評論區(qū)分享。