USB‑C PD 充电系统完整解析（SC8886 + FUSB302）

# USB‑C PD 充电系统完整解析（SC8886 + FUSB302）

USB‑C PD（Power Delivery）已经成为 RK3568 / RK3588 / RK3576 等平台的主流供电方式。

在 Rockchip 官方方案中，PD 充电系统由三大核心组成：

• FUSB302：Type‑C Port Controller（TCPC），负责 PD 协商
• SC8886：充电 + 升降压 + PowerPath 管理
• USB‑C Connector Class：Linux 系统的角色管理框架

本文将从硬件、软件、DTS、PD 协商、充电流程、OTG、调试方法等方面进行完整讲解。

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# 1. 整体架构总览

USB‑C PD 电源系统由三部分组成：

模块	作用
FUSB302（TCPC）	PD 协商、CC 侦测、角色切换
SC8886（充电/升降压 IC）	电源转换、充电、OTG、PowerPath
USB‑C Connector Class	系统角色管理（Host/Device、Source/Sink）

三者协同工作，实现完整的 USB‑C PD 功能。

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# 2. SC8886：充电 + 升降压 + PowerPath 管理核心

SC8886 是一颗高度集成的电源管理 IC，功能包括：

① Buck（降压）

PD 输入 9V/12V → 降压到系统电压（5V/3.3V）

② Boost（升压）

电池 → 升压到 5V（OTG 输出）

③ Buck‑Boost（升降压）

输入电压波动时保持系统稳定供电

④ 电池充电

支持 1S/2S 锂电池

支持最大 6A 输入电流

支持最大 8.4V 充电电压（2S）

⑤ PowerPath（系统优先供电）

• 系统优先供电
• 电池作为备用
• 自动切换，无需软件干预

⑥ PD 输入电压跟随

根据 FUSB302 的 PD 协商结果自动调整输入电压/电流。

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# 3. FUSB302：PD 协商控制器

FUSB302 是一个 TCPC（Type‑C Port Controller），负责：

• CC1/CC2 侦测
• PD 协议收发
• 方向检测（正反插）
• 数据角色（Host/Device）
• 电源角色（Source/Sink）

它不负责电压转换，只负责"和充电器对话"。

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# 4. USB‑C Connector Class：系统角色管理

Linux 的 USB‑C Connector Class 描述 USB‑C 口的能力：

usb_con: connector {
    compatible = "usb-c-connector";
    data-role = "dual";
    power-role = "dual";
    try-power-role = "sink";

它定义：

• 数据角色（Host/Device）
• 电源角色（Source/Sink）
• 支持的电压（Sink PDO）
• 支持的输出电压（Source PDO）
• DP Alt Mode

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# 5. Sink PDO：决定你能接受哪些电压

Sink PDO 是 你作为 Sink（从 PD 充电器取电）时能接受的电压列表。

例如：

sink-pdos =
    <PDO_FIXED(5000, 3000, PDO_FIXED_USB_COMM)
     PDO_FIXED(9000, 2000, PDO_FIXED_USB_COMM)
     PDO_FIXED(12000, 1500, PDO_FIXED_USB_COMM)>;

表示：

• 支持 5V 3A
• 支持 9V 2A
• 支持 12V 1.5A

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# 6. TCPM 如何选择电压？（关键）

FUSB302 不决定电压，真正做决策的是 Linux 的 TCPM（Type‑C Port Manager）。

TCPM 的选择规则：

1. 优先选择 最高电压（前提是电流满足要求）
2. 如果不满足，选择次高电压
3. 最后退回 5V

例如：

5V / 9V / 12V

→ 充电器支持 12V → TCPM 自动选择 12V

如果你想优先 9V，可以把 9V 放在第一位：

9V → 12V → 5V

顺序 = 优先级。

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# 7. SC8886 的 DTS 配置详解

SC8886 使用 TI BQ25703 的兼容驱动：

sc8886: sc8886@6b {
    compatible = "ti,bq25703";
    reg = <0x6b>;

① PD 输入电压/电流限制

ti,max-input-voltage = <20000000>; // 20V
ti,max-input-current = <6000000>;  // 6A

② 充电电压/电流

ti,charge-current = <2000000>;     // 2A 充电
ti,max-charge-voltage = <8400000>; // 8.4V（2S）

③ 系统最低电压

ti,minimum-sys-voltage = <6144000>;

低于此电压 → 自动从电池升压供电。

④ OTG 升压输出

ti,otg-voltage = <5000000>;
otg-mode-en-gpios = <&gpio4 RK_PC0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

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# 8. PD 协商 → 电源转换 → 系统供电（完整流程）

① 插入 PD 充电器

FUSB302 侦测 CC → 判断为 Sink。

② FUSB302 读取充电器的 Source PDO

例如：

• 5V 3A
• 9V 2A
• 12V 1.5A

③ TCPM 匹配 Sink PDO

根据 DTS：

5V / 9V / 12V

TCPM 自动选择 12V。

④ FUSB302 发送 RDO（Request Data Object）

充电器切换到 12V。

⑤ SC8886 读取 PD 协商结果

通过：

ti,usb-charger-detection = <&usbc0>;

SC8886 自动：

• 降压到系统电压（5V/3.3V）
• 给电池充电
• 管理 PowerPath

⑥ 系统正常供电

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# 9. OTG（反向供电）流程

当系统需要从电池升压输出 5V：

otg-mode-en-gpios = <&gpio4 RK_PC0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

驱动拉高 GPIO → SC8886 进入 Boost 模式 → 输出 5V 到 Type‑C。

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# 10. 常见问题与调试方法

① PD 不升压

检查：

• DTS 是否写了 9V/12V Sink PDO
• FUSB302 是否正常工作
• TCPM 日志是否有 RDO 发送
• SC8886 是否收到 PD 电压变化

② 只能 5V 充电

原因：

• Sink PDO 只有 5V
• PD 充电器不支持高压
• TCPM 选择失败

③ OTG 不输出 5V

检查：

• otg-mode-en-gpios 是否拉高
• SC8886 是否进入 Boost 模式
• Type‑C 角色是否切换为 Source

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# 11. 总结（最重要的 5 点）

关键点	说明
FUSB302 不决定电压	PD 电压由 TCPM 决定
TCPM 默认选择最高电压	除非你调整 Sink PDO 顺序
SC8886 负责电源转换	Buck / Boost / 充电 / OTG
Sink PDO 决定你能接受哪些电压	写 5V 就永远不会升压
DTS 是整个 PD 系统的核心配置	决定 PD 行为、充电行为、OTG 行为

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