任务介绍

本次的任务都是电池与电源管理相关的，PD协议是现在非常常见的、也是比较普遍的快充协议，我们可以通过这个协议输出更高的电压，这样我们就需要用到PD诱骗芯片。本次我们要求涉及的模块就是一个款USB PD诱骗器模块，能从USB PD充电器诱骗出9V/12V/15V/20V电压，PCB尺寸建议控制在40mm×20mm范围内。

模块介绍

本次设计的USB PD诱骗器模块是基于STUSB4500进行的，电路的核心芯片是STUSB4500，意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款独立型 USB Type-C 和 USB Power Delivery（PD）协议控制器。该芯片符合 USB Type-C Rev 1.2 和 USB PD Rev 2.0 规范，内部集成了用于管理 USB-C CC（Configuration Channel）通信的收发电路，并且内置非易失性存储器（NVM），可以预先配置不同的电压/电流协商参数，从而在没有外部MCU参与的情况下直接实现与 USB PD 电源适配器的通信和协商输出电压，支持如 5V、9V、12V、15V、20V 等多种标准电压档位。它的工作原理是通过监测 USB-C 接口的 CC1/CC2 引脚与适配器进行PDO（Power Data Object）协商，并在匹配成功后使能负载侧的电源路径，输出所需电压。芯片的 VDD 由外部 3.3V 提供，VREG 相关引脚外接去耦电容用于内部 LDO 稳压，SCL 与 SDA 可通过 I²C 接口与外部控制器通信以更改参数或读取状态，不过在简单诱骗器应用中往往利用 NVM 预设功能即可无需MCU控制。电路右侧的 Q1（STL9P3LLH6）为 P 沟道 MOSFET，用作电源路径控制开关，当 STUSB4500 完成 PD 协商并输出 POWER_OK 信号时，该 MOSFET 导通，使 PD 电源直接输出到 OUT 端口，为负载提供所需电压。整个模块核心功能是从支持 PD 的输入设备（如 PD充电器）按照预先设定的电压档位进行协商，并将对应电压直接引出供外部设备使用，常用于给不支持PD的设备提供高于5V的供电，或为DIY电子负载、开发板等提供灵活电源选择。

STUSB4500QTR芯片DigiKey链接：STUSB4500QTR STMicroelectronics | 集成电路（IC） | DigiKey

原理图和PCB模块介绍

原理图

PCB

3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

管脚定义

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件，方便保存记录各个版本，也可随时查阅，系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

物料添加展示图

项目详情图

心得体会

本次选择了一个USB PD诱骗器模块进行设计，可以通过这个独立模块获取高于5V的电压，，模块化设计的初衷也是希望可以快速验证的时候可以快速使用，这次当看到主题的时候就选择了这个任务，在成本性能等方面做了综合的对比下选择了这款USB接口控制器芯片，主要是还可以预设是非常不错的！