2025 Make Blocks第五期阶段1 - 任务5 USB PD诱骗器模块
该项目使用了Kicad PCB设计工具,实现了基于STUSB4500的USB PD诱骗器模块的设计,它的主要功能为:该电源传输板可提供5-20V输入和高达100W的功率,并支持通过I2C配置PDO 档位,因此可以使用相同的电源适配器用于多个项目。
标签
Arduino
kicad9.0.3
STUSB4500
2025 make block 第五期第1阶段
慢即是快
更新2025-10-09
80
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任务介绍

设计一个能从USB PD充电器诱骗出9V/12V/15V/20V电压的模块

  1. 带电压选择开关
  2. 输出电流能力2A
  3. 具备输出电压指示LED
  4. PCB尺寸建议控制在40mm×20mm范围内
  5. 主要器件:需在DigiKey官网上有货且正常售卖

请注意:PCB设计工具需用KiCad(官方邮件赠送了课程),或最终提交的文件需是KiCad文件,详见大赛主页阶段1要求和项目提交内容。

模块介绍

基于设计需求,芯片选用STUSB4500LQTR(QFN-EP(4x4)封装),输入输出电压范围4.1V-22V,输出最大电流可达5A。USB PD 端口预配置三个电压值,分别为:PDO1:5V/1A;(默认)PDO2:15V/1.5A;PDO3:20V/1A。该模块支持功能包括:

  1. 两个USB Type-C端口之间的“连接检测”
  2. 建立有效的source-to-sink连接
  3. 与具备PD功能的电源协商USB供电(PD)
  4. 监测VBUS电源通路并管理VBUS电压转换
  5. 管理高压保护
  6. 支持双大功率充电路径
  7. 支持通过I2C对PDO进行配置

STUSB4500LQTR芯片DigiKey链接:

STUSB4500LQTR

原理图和PCB Layout图

图1 STUSB4500 PD原理图

图2 PCB Layout

模块规格和管脚定义

项目

参数

电源芯片

STUSB4500

电源接口

VIN:4.1V-22V;VDD:3.0-5.5V;VOUT:5V-20V

通信接口

I2C

尺寸

37mm X 42mm

管脚定义

管脚名称

管脚属性

VIN

power input

VSNK

power output

VDD

power input

GND

power input

SCL

I

SDA

I/O

D-

I/O

D+

I/O

Alert

I

Reset

I

GPIO

O

PDO2

O

PDO3

O

eZ-PLM上项目与新建物料截图

图3 项目详情图

图4 物料添加展示图

​心得体会

通过本次活动,熟悉了一款PD芯片的PCB绘制,了解了PD电源的应用场景。


附件下载
STUSB4500_USB-PD.kicad_sch
STUSB4500_USB-PD.kicad_pcb
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