USB Type-C®:未來的通用連接器

僅需透過單一介面,即可支援電源、數據和視訊

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什麼是 USB Type-C? 

電源

可支援高達 240W (48V/5A) 的功率

資料

可支援高達 80 Gbps 的傳輸速度

影片

可支援 8K 視訊解析度

USB-C 和 USB 電力輸送應用與需求入門

透過本白皮書進一步了解 USB-C 和 USB PD,其中檢視了各種應用及其數據與電源需求。

進一步了解

為何選擇 TI USB-C 產品?

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高效率及功率密度 

我們的 USB-C 解決方案讓設計人員能以更小的空間實現更高的功率,並透過全方位的硬體整合強化系統功能。

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易於使用的設計工具和資源

透過易於使用的 GUI 和配置工具,我們的 USB-C 解決方案十分靈活,不需要開發自訂韌體或編寫指令碼。

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產業參與 

我們配合 USB Implementers Forum (IF) 規格發表開發尖端 USB-C 功能,並找出促進不同市場加速採用 USB-C 的趨勢。

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系統層級設計支持

我們為所有 USB-C 應用與架構提供產品與解決方案。

USB-C 架構

USB-C 電池供電系統可做為受電端或供電端,或是提供雙重角色電源

越來越多電池應用採用 USB-C 做為輸入電源,以使用可立即使用的 USB-C 變壓器提供便利的充電體驗。為了支援 USB-C 輸入,電池充電器必須可處理 USB-C 輸入功率範圍 (15 W 至 240 W)。找出合適的電池充電器,以處理應用的 USB-C 輸入範圍,並有效率地為電池充電,至關重要。

尋找適合電池供電系統的 USB-C 產品:

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資源
設計支援廣泛輸入電壓和電池電壓的應用
探討廣泛 VIN 和 VOUT 電池充電器可支援 USB-C 等新技術的多項優勢。
參考設計
適用於 USB Type-C PD 充電參考設計的 100-W 整合式評估模組
此參考設計透過 USB Type-C® 電力輸送 (PD) 為 4 至 10 芯電池提供 100-W 充電功率。 
資源
整合式 USB Type-C® 電力輸送 (PD) 評估模組 (EVM) 和充電參考設計
此 EVM 可用於評估高效率 5-A 切換模式降壓升壓充電器 (BQ25798) 及配備整合式開關的 USB Type-C 與 PD 控制器 (TPS25750) 組合。
Featured products for 電池供電系統
BQ25798 現行 具雙輸入選擇器和 MPPT 的 I²C 控制、1-4 芯、5-A 升壓降壓太陽能電池充電器
BQ25756 現行 具有 MPPT 之獨立式或 I²C 控制的 70-V 雙向降壓升壓充電控制器
新產品 TPS25751 現行 具有濕度偵測與可編程電源供應的 USB-C® PD 3.1 控制器

以 AC 線路透過 USB-C 提供高功率

在消費性電子產品中,USB-C AC 變壓器是主要的電池充電器。延伸功率範圍與通用快速充電標準的出現,讓電競筆記型電腦與電動自行車等高功率終端設備更廣泛地採用 USB-C。但在尺寸、散熱考量、可擴展性、成本與品質間取得平衡之際,同時也需降低電磁干擾 (EMI) 的作業,則愈發複雜。

我們提供全方位的生態系統,並持續推出創新技術以因應這類挑戰,讓您能開發高度精巧、有效率、可擴展且可靠的解決方案,並加快上市時間。

尋找適用於 AC 電源變壓器的 USB-C 產品:

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參考設計
採用整合式 GaN 返馳轉換器的高密度 65W USB 電力輸送 (PD) 變壓器 
了解 UCG28826 GaN 返馳式轉換器如何實現具有 >2.8W/cc 功率密度的高效率 65W 變壓器設計。
Technical article
無輔助 GaN 返馳式轉換器如何解決 AC/DC 變壓器設計挑戰
GaN 返馳式轉換器設計的最新創新可不再需要變壓器輔助繞組,進而實現更小巧、更有效率的消費性及工業電源供應器。
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資源
低功耗 GaN 在常見 AC/DC 電源拓撲中的優勢
消費者希望能以快速、有效率的可攜式充電器來支援日常隨身攜帶的各種電子裝置。隨著大多數電子產品轉換至 USB-C 充電器。
Featured products for AC 電源變壓器
UCC25660 現行 寬 VIN 和 VOUT 750kHz LLC 控制器
新產品 UCG28826 預覽 具有整合式 GaN (65W) 的自偏壓高頻 QR 返馳式轉換器
新產品 LMG3624 現行 具有整合式驅動器、防護和電流感測的 650V 170mΩ GaN FET

以受電端形式運作的系統從專用桶式連接器轉換至 USB-C 埠

隨著 USB-C 持續擴展,越來越多系統均從專用桶式插孔轉換至標準化 USB-C 埠。實作 USB-C 等標準化充電埠,可能可減少製造商系統需隨附自訂變壓器的需求。轉而讓消費者可運用現有的 USB-C 充電器。我們的 USB-C 和 USB PD 控制器都遵循最新標準,讓您的產品可連接任何相容的 USB-C 電源供應器。

尋找可替代桶式連接器的 USB-C 產品:

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White paper
Circuit protection for your next USB Type-C design white paper
為什麼對 USB Type-C 設計增添適當的電路保護,有助於降低系統損壞及現場故障的風險。
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資源
以 USB-C 埠取代專用桶式連接器
瞭解從桶式連接器轉換至 USB-C 的業界變遷,以及我們提供的解決方案。
Featured products for 替代桶式連接器
TPS25730 現行 僅受電 USB Type-C® 和 USB 電力傳輸 (PD) 控制器,無需開發韌體
新產品 LM51772 現行 具 I2C 介面的 55-V 大範圍 VIN 四開關降壓升壓控制器
TPD6S300A 現行 USB Type-C® 埠保護器:具有經改善之 OVP 的 VBUS 短路過電壓和 6 通道 ESD 防護

利用 USB-C,在車輛中實現快速充電

在更多裝置轉為使用 USB-C 充電之際,汽車內對 USB-C 充電器的需求也隨之增加。針對汽車環境設計 USB-C 充電器時,充電器整合、電源效率、物料清單 (BOM) 尺寸、USB IF 合規性和訊號完整性,都是必要考量。

我們的解決方案完全整合降壓升壓轉換器與符合成本效益的電源管理裝置,以減少 BOM。透過易於使用的配置工具,我們提供具備可配置電源與熱管理的 USB-C 解決方案,以因應車輛空間有限的挑戰。

尋找適用於汽車 USB-C 充電器的 USB-C 產品:

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Application note
TPS257xx-Q1 System Power Management (Rev. B)
了解整合式來源電源原則管理引擎如何實現動態 USB 埠電源管理,以因應多埠充電或數據 USB 系統。
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參考設計
CISPR 25 Class 5、400-kHz 額定值、120-W、車用雙 USB Type-C® PD 充電器參考設計
了解如何克服汽車電磁干擾的設計挑戰,並加快上市時間。
影片
解決汽車 USB Type-C 及 USB 電力輸送的設計挑戰
觀看此影片,了解我們如何克服汽車 USB 中高功率模組的挑戰。
Featured products for 汽車 USB-C 充電器
TPS25772-Q1 現行 具降壓升壓穩壓器和智慧型電源管理的車用雙埠 USB Type-C® PD 控制器
TPS55288-Q1 現行 具有 I2C 控制功能且符合 AEC-Q100 資格的 36-V、16-A 降壓-升壓轉換器
TPS25762-Q1 現行 具整合式降壓升壓穩壓器的車用 USB Type-C® PD 控制器

實作電源、數據和 / 或視訊的 USB-C 系統

USB-C 能支援各種通訊協定的電源和數據,因此在多種應用中的部署量也逐漸增加。USB-C 可合併供電與受電功能 (或兩者),進而簡化系統設計,並且可協助透過 USB 標準化介面高速傳輸及接收數據與視訊。

我們提供的 USB-C 解決方案,可透過 USB 電力輸送控制器產品實現供電和受電功能。我們也提供數據和視訊多工及訊號調節解決方案,以支援 USB-C 替代模式,將數據與視訊傳輸結合至單一連接埠與電纜中。

尋找適用於電源、數據和視訊的 USB-C 產品:

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White paper
Strengthening the USB Type-C signal chain through redrivers
了解 USB-C 系統中的訊號調節器需求,以及訊號調節器可帶來的優勢。
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Application note
PD Alternate Mode: DisplayPort (Rev. B)
了解透過 USB-C 纜線實作 DisplayPort 的情況,以及 USB PD 控制器和軟體工具等適用於 DisplayPort 的 TI 解決方案。
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參考設計
適用於個人電子應用的擴充 USB Type-C 電力輸送參考設計
輸出規格設計為 5-V 至 20-V,在 19-V 變壓器輸入下最大連續電流為 5-A,在 12-V 電池輸入下最大連續電流為 3-A。
Featured products for 具備電源、數據和視訊功能的 USB-C
TPS65987D 現行 具有整合式電源開關的 USB Type-C® 和 USB-C® PD 控制器
TUSB1146 現行 USB Type-C® 支援具有適應性 EQ 的 USB 3.2 資料傳輸速率替代模式轉接驅動器 / 多工器
TUSB1064 現行 適用於汲極側的 USB Type-C® DP Alt 模式 10Gbps 線性轉接驅動器交叉點開關

TI 產品如何協助您獲得 Thunderbolt 認證

Thunderbolt 技術是 Intel 開發的連線標準,可透過單一 USB-C 連線傳送電源、數據與視訊訊號。Thunderbolt 認證建立了對電纜、PC 和附件的強制性最低要求,可協助確保提高裝置和供應商之間的可靠性和互通性。

我們提供各種 IC,可支援 Intel 最新的晶片組,並讓終端產品可獲得官方 Thunderbolt 認證,包括 USB PD 控制器、訊號多工器和連接埠保護 IC 等。

尋找適用於 Thunderbolt 設計的 USB-C 產品:

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資源
採用 TI USB PD 產品的 Thunderbolt 參考設計
閱讀這篇 TI E2E™ 設計支援論壇文章,了解哪些 TI USB PD 產品可用於您的 Thunderbolt 設計。
外部資源
進一步了解 Thunderbolt 技術
造訪 Intel Thunderbolt 技術頁面,以進一步了解 Thunderbolt、它與 USB PD 間的不同,以及 Thunderbolt 可為實作電源、數據和視訊之系統提供的所有優勢。
參考設計
USB Type-C 電力輸送和訊號調節器參考設計
此參考設計提供 5 V 至 20 V 輸出,最大輸出功率 3 A,總輸出功率 60 W。訊號調節器支援 USB 3.2 (10 Gbps)、USB 3.2 x 2 (20 Gbps) 及 DisplayPort 1.4 (8.1 Gbps)。
Featured products for Thunderbolt 應用
TPS65988DK 現行 適用於 USB4 裝置具有整合式電源開關的雙埠 USB-C® 和 PD 控制器
TS3USBCA4 現行 USB Type-C® SBU 多工器
TPD4S311A 現行 USB Type-C® 埠保護器:Vbus 短路過電壓、IEC ESD 防護和突波防護

探索精選應用

電器
為消費者提供便利的充電功能,將電器的功能發揮到極致
USB-C 電源變壓器
利用擴充功率範圍,將電力輸送介面標準化並統一至高達 240W
工廠自動化與控制
只要透過單一連接器,就能傳輸電源、資料及 USB 資料,進而提升效率、可靠性及彈性
電腦與筆記型電腦
透過支援 USB PD 的單一 USB-C 埠傳輸電源、資料及視訊
連線週邊設備與印表機
將支援電源、資料和視訊的尖端 USB-C 增添到您的下一代硬體鎖和擴充系統中
車載資訊娛樂系統與儀表板
透過汽車 USB-C 埠為行動裝置充電時,可同時傳輸資料,或是向車內娛樂系統播放視訊內容。

為消費者提供便利的充電功能,將電器的功能發揮到極致

利用我們的 USB-C 技術進行設計,為電器增添功能。

優點:

• 能夠使用相同的 USB-C 線為數個不同家電充電,有助於消除電子垃圾。

• 電器電池備援可透過 USB-C 埠向個人電子產品供電。

特色資源

參考設計
  • PMP41083 – 適用於 4 至 10 芯電池的 100W 整合式 USB Type-C® 和 USB PD 充電參考設計
  • USB-PD-CHG-EVM-01 – 整合式 USB Type-C® 電力傳輸 (PD) 和 2-4 芯電池 EVM 的充電參考設計
產品
  • TPS25751 – 具有濕度偵測與可編程電源供應的 USB-C® PD 3.1 控制器
  • BQ25756 – 具有 MPPT 之獨立式或 I²C 控制的 70-V 雙向降壓升壓充電控制器
  • BQ25798 – 具雙輸入選擇器和 MPPT 的 I²C 控制、1-4 芯、5-A 升壓降壓太陽能電池充電器

利用擴充功率範圍,將電力輸送介面標準化並統一至高達 240W

提供涵蓋所有階段的完整解決方案,簡化您的系統設計。

優點:

• 針對多種最終產品將 AC/DC 變壓器類型標準化,協助消除電子垃圾。

• 進階功能可實現高功率密度與高效率。

• 高度整合可減少物料清單數量及成本。

特色資源

參考設計
  • PMP22244 – 具備 GaN 的 60-W USB Type-C® 高密度主動箝位返馳參考設計
產品
  • UCC28782 – 適用於主動鉗位 (ACF) 和零電壓開關 (ZVS) 拓撲的高密度返馳控制器
  • UCC25660 – 寬 VIN 和 VOUT 750kHz LLC 控制器
  • LMG3624 – 具有整合式驅動器、防護和電流感測的 650V 170mΩ GaN FET

只要透過單一連接器,就能傳輸電源、資料及 USB 資料,進而提升效率、可靠性及彈性

利用我們的 USB-C 技術,設計智慧化且有效率的工廠自動化應用。

優點:

• 簡化元件間的連線,進而減少對多條纜線和多個連接器的需求。

• 經改善的資料傳輸和電力輸送功能,可在連線的裝置之間實現快速且有效率的通訊。

特色資源

產品
  • LM51772 – 具 I2C 介面的 55-V 大範圍 VIN 四開關降壓升壓控制器
  • TPS55288 – 具有 PPS 控制功能的 36V、16A 降壓-升壓轉換器
  • TUSB1104 – USB Type-C™ 10-Gbps 3.2 x2 自適應線性轉接驅動器
硬件開發
  • TUSB1004EVM – TUBS1004 USB 3.2 superspeed+ x2 訊號調節器評估模組
  • TUSB1104EVM – TUBS1104 USB 3.2 superspeed+ x2 訊號調節器評估模組

透過支援 USB PD 的單一 USB-C 埠傳輸電源、資料及視訊

在電腦與筆記型電腦應用中,我們的裝置有助於實現 15W 至 240W 的 USB-C 能力,且資料速率高達 10Gbps。

優點:

• USB PD 控制器上的整合式電源路徑能透過 DisplayPort™ 介面和 Thunderbolt™ 技術等選用替代模式,實現高達 240W 的功率。

• 靜電放電和暫態電壓抑制符合國際電工委員會 61000-4-2 和 61000-4-5 標準。

• 訊號調整轉接驅動器可改善訊號完整性,並減少進行業界標準合規測試的心力。

特色資源

產品
  • TVS2200 – 22V 平箝制突波保護裝置
  • BQ24800 – 支援混合動力升壓和電池升壓模式的 SMBus 1 至 4 節降壓電池充電控制器
  • TUSB522P – 第四代雙通道 USB 3.0 轉接驅動器
硬件開發
  • TUSB1044RNQEVM – USB Type-C 替代模式訊號轉接驅動器達 10G 評估模組
  • TUSB522PEVM – TUSB522P USB3.1 5 Gbps 雙通道訊號調節器評估模組
  • TMUXHS4446EVM – TMUXHS4446 評估模組

將支援電源、資料和視訊的尖端 USB-C 增添到您的下一代硬體鎖和擴充系統中

利用我們的 USB-C 技術設計連線的週邊設備,以增添功能。

優點:

• 透過單一連接埠即可因應電源、資料和視訊。

• 利用我們與業界領導者間的密切合作做為後盾,確保高水準的品質。

• 支援 USB 4.0 和 Thunderbolt™ 技術等進階 USB PD 功能。

• 訊號調整轉接驅動器可改善訊號完整性,並減少進行業界標準合規測試的心力。

特色資源

參考設計
  • PMP40801 – 適用個人電子應用的擴充 USB Type-C® 電力輸送參考設計
產品
  • TPS65988DK – 適用於 USB4 裝置具有整合式電源開關的雙埠 USB-C® 和 PD 控制器
  • TUSB1064 – 適用於汲極側的 USB Type-C® DP Alt 模式 10Gbps 線性轉接驅動器交叉點開關
  • TPD6S300A – USB Type-C® 埠保護器:具有經改善之 OVP 的 VBUS 短路過電壓和 6 通道 ESD 防護
硬件開發
  • TPS65988DKEVM – TPS65988DK 雙埠 USB Type-C® 和電源傳輸評估模組

透過汽車 USB-C 埠為行動裝置充電時,可同時傳輸資料,或是向車內娛樂系統播放視訊內容。

我們適用於汽車 USB-C 埠的解決方案可提升充電能力,並實現高速資料傳輸及娛樂內容串流。

優點:

• USB PD 控制器能透過 DisplayPort™ 介面和 Thunderbolt™ 技術等選用替代模式,實現高達 240W 的功率。

• 替代模式轉接驅動器和多工器可讓您從智慧型手機、遊戲主機或其他消費行動裝置,向後座娛樂系統播放超高畫質視訊。

• 減少為了通過合規性測試所耗費的心力,進而改善上市時間。

特色資源

產品
  • TUSB501-Q1 – 車用 USB 3.0 5-Gbps 單通道轉接驅動器
  • TUSB564 – 適用於汲極側的 USB Type-C™ 8.1-Gbps DP Alt 模式線性轉接驅動器交叉點開關
  • HD3SS3212-Q1 – 車用雙通道差動 2:1 和 1:2 USB3.2 多工器和解多工器
硬件開發
  • USB-REDRIVER-EVM – USB 2.0 和 USB 3.0 訊號調節器評估模組
  • HD3SS3212EVM – 雙通道差動 2:1/1:2 10 Gbps 多工器/解多工器評估模組
技術資源