2025 Make Blocks阶段1 -USB PD诱骗器模块
该项目使用了STUSB4710AQ1TR,实现了PD诱骗器模块的设计,它的主要功能为:STUSB4710AQ1TR实现了PD诱骗器模块。
标签
KiCad
PD诱骗
STUSB4710AQ1TR
小易w
更新2025-10-11
277
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任务要求

题目要求: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


本次使用的芯片STUSB4710AQ1TR:STUSB4710AQ1TR STMicroelectronics | 集成电路(IC) | DigiKey

  • ​制造商​​:​​STMicroelectronics(意法半导体)​
  • ​功能定位​​:​​自主式USB PD控制器​​,专为Type-C电源设备(Provider/DFP角色)设计,无需外部MCU即可独立完成USB PD协议协商、电压输出控制及安全保护
  • ​封装形式​​:​​QFN-16​​(3.0×3.0mm),紧凑型设计节省PCB空间

原理图和PCB模块介绍

image.png
原理图

PCB

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3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

引脚编号​

​引脚名称​

​类型​

​功能描述​

​1​

VDD

电源输入

主供电引脚(4.1V–22V),需外接1μF以上去耦电容

​2​

CC1

模拟I/O

Type-C配置通道1,用于插头检测、方向识别及PD通信

​3​

CC2

模拟I/O

Type-C配置通道2,功能同CC1

​4​

SCL

数字输入

I²C时钟线,需外接上拉电阻

​5​

SDA

双向开漏

I²C数据线,需外接上拉电阻

​6​

GND

电源地

芯片参考地

​7–8​

SEL_PDO2/3

开漏输出

PDO选择标志(低电平有效),指示当前激活的PDO档位

​9​

ADDR0

模拟输入

I²C地址配置位,上电时锁存以设置从机地址

​10–11​

SEL_PDO4/5

开漏输出

同SEL_PDO2/3,扩展PDO选择

​12​

VBUS_SENSE

模拟输入

VBUS电压监测与放电控制引脚,连接至Type-C接口VBUS

​13​

VBUS_DISCH

控制输出

外部放电路径使能信号(如驱动MOSFET)

​14​

VBUS_EN_SRC

开漏输出

VBUS电源路径使能(低电平有效),直接控制外部PMOS开关

​15​

VREG_1V2

模拟输出

1.2V内部稳压器输出,外接1μF电容

​16​

VREG_2V7

模拟输出

2.7V内部稳压器输出,外接1μF电容

电源管理能力​

  • ​输入电压范围​​:​​4.1V–22V​​,兼容宽压输入(如车载适配器、USB PD快充头)
  • ​可编程输出电压​​:支持 ​​5V/9V/12V/15V/18V/24V​​ 五档PDO(Power Data Object),通过引脚或I²C配置
  • ​最大功率​​:100W(24V/5A),满足高功率设备需求

​集成保护机制​

  • ​VBUS监控与放电​​:
    • 内置VBUS电压监测电路,精度±5%
    • 集成​​内部/外部放电路径​​,支持安全断电(如设备拔出时自动放电)
  • ​高压保护​​:
    • CC引脚耐压 ​​22V​​,VBUS引脚耐压 ​​28V​​,防止短路损坏
  • ​温度范围​​:​​-40°C 至 +105°C​​,适应工业及消费电子环境

​控制接口​

  • ​全硬件解决方案​​:无需外部MCU,独立完成PD协议握手、电压切换及保护
  • ​可选I²C接口​​:用于动态配置PDO、读取状态寄存器(如连接故障码)

物料添加展示图

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物料图

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项目图

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