基于DIODES AP43781+PI3USB31531+PI3DPX1207C的USB-C PD& Video 之全功能显示器连接端口方案

随着USB-C连接器和PD功能的出现,新一代USB-C PD PC显示器可以用作个人和专业PC工作环境的电源和数据集线器。

虽然USB-C PD显示器是唯一插入墙壁插座的交流电源输入设备,但它可以作为数据UFP(上游接口)连接到连接到TCD(例如笔记本电脑、pad、电话)以及DC电源DFP(下游接口),用于显示器中所需的电源。一旦DFP直流电源交付,显示器和TCD交换数据角色。TCD扮演DFP角色,请求UFP显示器支持DPAlt模式,以便DP视频信号可以正确地传输到DP显示器。该方案说明了在典型PC工作场景中为PC笔记本和PC显示器设置的使用情况。

USB-C PD监视器系统块可分为四个主要功能:

1.电源单元(将交流电源转换为所需的直流电源)

2.主要图像处理和显示SoC(图像格式化和缩放)

3.USB集线器控制器(支持各种USB设备)

4.USB-C PD接口(处理PD充电和数据/视频信令和路由) EVB。

►场景应用图

►产品实体图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

该方案EVB设计用于输入12V~20V范围的直流电源,该电源由显示器内部的AC-DC电源转换模块板提供,交流电源从交流壁式插座输入。

此应用程序以以下模式运行:100W DFP充电端口,UFP支持DP Alt模式:当USB-C端口通过USB-C电缆连接到笔记本电脑或手机时,该方案 EVB为笔记本电脑或手机提供高达100W的电源。

然后, EVB交换为UFP,以支持显示器,DP Alt模式输出到DisplayPort连接器,USB设备(SSD)到USB连接器。支持DP Alt模式的自供电UFP:当USB-C端口通过USB-C电缆连接到台式电脑时, EVB充当自供电UFP,以支持显示器的DP Alt模式输出到DisplayPort连接器,以及USB设备(SSD)到USB连接器。为了支持DP Alt模式所需的PD 3.1充电和数据/视频信令和路由, EVB采用以下关键组件:

1)基于USB-C的DisplayPort支持PD控制器(AP43781-支持DP Alt模式的USB PD控制器。)

2)I2C Buck-Boost控制器(能够支持高达100W的PD充电,20V@5A)

3)I2C USB-C重新驱动器(PI3DPX1207C-DP-Alt DP1.4/USB3.1 10Gbps线性重新驱动器,具有非阻塞、无延迟和内置辅助开关)

4)I2C 6:4交叉开关(PI3USB31531-3.3V,USB-C USB3.1 Gen 2/DP1.4 6:4交叉开关)

5)I2C IO扩展器芯片(PI4IOE5V9554-8位I2 C-Bus和SMBus I/O端口,带中断)

当 USB-C 连接在活动 EVB 和 NB 主机之间完成时,电源配置文件协商从一系列通道配置(CC)命令和响应交换开始。协商成功后,电源配置文件选择结束。AP43781 使连接的 I2C 降压 - 升压控制器能够输出匹配的 PDO(电源数据对象)电源为 NB 主机充电

一旦充电进行,AP43781向NB主机发送数据角色交换请求。如果请求被接受,NB主机扮演DFP,并开始请求UFP AP43781支持DP Alt模式。在NB主机驱动的CC线上成功解码供应商定义消息(VDM)命令后,AP43781进入DP Alt模式。解码后的信息随后通过AP43781发送到高速交换机和重新定时器/重新驱动。

►方案规格

1.面板接口USB-C、DP

2.适用于设备:USB-C PD配备笔记本、台式机、智能手机、PAD

3.输入工作电压:12~20 Vdc

4.输出充电功率:USB-C PD 100W最大输出功率(20V@5A); 5.充电效率:94.64%(5V@3A)94.93%(20V@5A)

6.视频/数据支持:USB-C Alt模式-2通道/4通道DP USB 3.1 Gen 1/Gen 2

7.待机功率:<40mWatt

8.PCB尺寸:75mm*75mm*14mm

► 技术文档

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