TCPP01-M12 保護 USB C 型處于灌電流模式（充電）的端口可防止 VBUS 上高達 24 V 的過電壓、CC 線路上高達 6 V 的過電壓以及連接器引腳上的靜電放電等。TCPP代表Type-C端口保護，TCPP01-M12可作為內置USB-C供電（UCPD）的STM32 MCU的配套芯片。因此，使用 STM32G0、STM32G4、STM32L5 或 STM32U5 和 TCPP01-M12 比捆綁的外部設備更具成本效益。TCPP01-M12 還具有零靜態電流，當端口未連接時，它們也與眾不同。

TCPP01-M12：保護 USB-C 的普及

USB-C 的興起

媒體稱贊2019年是USB-C達到關鍵采用的一年。從那時起，連接器已經滲透到科技行業的許多方面，甚至在我們最新的STLINK-V3MINIE上也是如此。意法半導體調試探頭僅使用成熟的技術來覆蓋最大的人群并享受更高的可靠性。因此，USB-C的存在具有高度的象征意義。此外，歐盟強烈表示共同的USB-C充電器授權的到來。因此，公司將不得不將端口集成到他們的產品中。雖然確切的范圍尚不清楚，但最新的內部市場和消費者保護委員會關于此事的會議建議擴大屬于該法規的產品類型。

USB-C 帶來的新挑戰

USB-C的采用帶來了一系列新的挑戰。不能正確控制電壓的劣質充電器越來越普遍。因此，如果灌電流設備（充電）僅請求5 V，但由于硬件或軟件缺陷，制作不良的源產品（充電器）仍為20 V，則在沒有充分保護的情況下接收充電可能會嚴重損壞VBUS線路。工程師還必須防止靜電放電或電氣過應力。由于 USB Type-C 連接器非常小，因此必須保護它免受 CC 和 VBUS 線之間的短路，這會損壞 USB 控制器。

歐盟圍繞USB-C的舉措也會影響設計，即使目前還沒有法規。盡管使用非常傳統的電源配置文件，但許多公司甚至正在采用該端口。事實上，許多現代USB-C產品都受益于USB供電，在其48.5修訂版中可以處理高達3 V和1 A的電壓。但是，在許多情況下，設計將在5 V和3 A傳統模式下使用USB-C。在這種配置中不需要供電控制器，因為功率曲線只需要一個下拉電阻。但是，相同的設備需要保護，因為它們可能與可能發送更多功率的產品一起運行。因此，即使是傳統模式也需要堅固的保護。

TCPP01-M12：啟用 USB-C 保護

更具成本效益的 USB-C 保護

到目前為止，保護電路位于USB-C供電控制器內部。但是，通過將模塊嵌入MCU并提供配套的Type-C端口保護，我們降低了物料清單。我們還促進了從micro-B設備的過渡，因為不再需要昂貴的USB-C PD ASIC控制器。事實上，MCU和TCPP01-M12捆綁包如此引人注目的原因之一是保護器件集成了VBUS柵極驅動器，從而可以使用更實惠的N-MOSFET而不是昂貴的P-MOSFET。此外，TCPP01-M12通過了USB-IF認證（測試ID：5205），這意味著遵循意法半導體實現和代碼示例的團隊將更快地獲得認證。

更高效的 USB-C 實現

將 TCPP01-M12 與內置供電控制器的微控制器配合使用的另一個優點是其靈活的架構。工程師可以將低壓MCU域和高壓電源路徑分開，并從所需的保護中受益。此外，TCPP12-M01 的 QFN12 封裝可以非常靠近 USB Type-C 連接器，以最大限度地提高保護。該器件對可編程電源 （PPS） 的支持也意味著灌電流器件的起始電壓為 3.3。V，以20 mV為增量增加其請求電壓，直到其與電池的特性相匹配，從而在保護系統的同時提供快速充電功能。

與競爭解決方案相比，TCPP01-M12 通過提供低 RDSon 和零靜態電流對整體效率產生積極影響。最后一個特性是可能的，因為該器件從MCU的GPIO引腳而不是內部低壓差穩壓器接收電源。因此，當用戶拔下電纜時，TCPP01-M12 根本不消耗任何能量。這對于希望用小電池制造微型產品的公司尤其重要。許多工程師可能低估了它，但是當產品只有一支筆時，每一微安都很重要。

開始使用 X-核苷酸-SNK1M1

到目前為止，USB-C PD標準的要求非常高。工程師必須審查五千頁才能理解協議，團隊必須從頭開始做幾乎所有事情。不過，意法半導體現在將在其所有帶有USB-C端口的新開發板上包含TCPP01-M12，設計人員可以讓我們的原理圖在設計中重復使用它們。我們還推出了 X-NUCLEO-SNK1M1，這是一款 64 引腳 Nucleo 擴展板，具有 TCPP01-M12 和負載開關，當與 NUCLEO-G100RB 或 NUCLEO-G071RE 開發板相關聯時，可創建高達 474 W 的灌電流 PPS USB-C 供電應用。

工程師還可以將擴展板與不容納USB供電控制器的微控制器一起使用，以模擬傳統應用。TCPP01-M12存在于NUCLEO-L552ZE-Q和NUCLEO-U575ZI-Q上。該保護器件使用間距為 12 μm 的 QFN500 封裝，這在 PCB 組裝中更為常見，因此更易于訪問。我們甚至為希望使用Nucleo板STM32CubeMX和STM32CubeMonUCPD構建原型的工程師提供應用說明和入門指南。意法半導體還提供X-CUBE-TCPP，其中包含中間件和示例代碼。

審核編輯：郭婷