Los componentes de la placa DCP
Al ser una placa de puertos de doble puerto, hay dos canales USB-PD independientes (Figura 2), cada uno con su propio Analógico Frontal (AFE) dedicado.
El AFE del dispositivo Microchip MCP19061 es un controlador de potencia buck-boost de cuatro interruptores, controlado digitalmente y de señal mixta, con controladores síncronos integrados e interfaz I2C; véase el diagrama de bloques en la Figura 3.
Además, uno de los canales cuenta con el dispositivo Microchip MCP22350, un controlador USB PD 2.0 de formato pequeño y compacto, mientras que el otro canal contiene un dispositivo Microchip MCP22301, que es un controlador de puerto USB Tipo-C PD independiente, compatible con la especificación USB PD 3.0.
El MCP22350 actúa como controlador PD complementario a un microcontrolador externo, System-on-Chip (SoC) o hub USB, mientras que el MCP22301 es un dispositivo PD integrado, con la funcionalidad del microcontrolador SAMD20, un ARM Cortex-M0+ de bajo consumo de 32 bits, con MCP22350 añadido de Control de Acceso a Medios a PD y Capa Física (MAC/PHY).
Cada canal también dispone de su propio protector de puerto UCS4002 USB tipo C, que protege contra fallos, pero también protege la integridad del proceso de carga y la transferencia de datos; véase la Figura 4.
Sus funciones principales
Tradicionalmente, un conector USB Tipo-C integra las líneas de datos D+/D- (USB2), Rx/Tx para USB3.x o USB4, líneas de canal de configuración (CC) para control del modo de carga, líneas de uso de banda lateral (SBU) para funciones opcionales y tierra (GND).
El UCS4002 protege las líneas CC y D+/D- para cortos a batería. También ofrece protección contra batería de corto a GND (SG_SENS) para los puertos de carga.
Los FET VCONN conmutados integrados (VCONN es un pin de alimentación dedicado en el conector USB Tipo-C) proporcionan protección contra sobre tensión, sub tensión, contra voltaje y sobre corriente a través del voltaje VCONN.
El raíl de entrada de la placa incluye un interruptor PMOS para protección contra polaridad inversa y un filtro EMI CLC.
Otras funciones incorporadas
También hay funciones como un fusible VDD y un apagado térmico, habilitados por un sensor de temperatura dedicado, el MCP9700, que monitoriza la temperatura de la placa.
El UCS4002 también proporciona configurabilidad para reportar fallos mediante el pin FCONFIG, permitiendo a los usuarios configurar el comportamiento del pin FAULT#. Los pines CC, D+, D- y SG_SENS están protegidos contra ESD para cumplir con las normas IEC 61000-4-2 e ISO 10605.
La placa DCP incluye una fuente auxiliar basada en el regulador integrado de conmutación reducidora de MCP16331 que proporciona +5 V de tensión, y un regulador lineal LDO MCP1825 que proporciona +3,3 V de voltaje auxiliar.
