探索 EZ - PD? PMG1 - B1：高性能 USB Type - C 降壓 - 升壓控制器

在電子設(shè)備的電源管理領(lǐng)域，USB Type - C 接口憑借其強(qiáng)大的功能和廣泛的應(yīng)用，成為了當(dāng)今的主流。而 EZ - PD? PMG1 - B1 作為一款高度集成的單端口 USB Type - C 電源傳輸（PD）解決方案，以其卓越的性能和豐富的特性，為電子工程師們提供了一個理想的選擇。今天，我們就來深入了解一下這款芯片。

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芯片概述

EZ - PD? PMG1 - B1 高度集成了降壓 - 升壓控制器，完全符合最新的 USB Type - C 和 PD 規(guī)范。它支持寬輸入電壓范圍（4 至 24 V，可耐受 40 V）和可編程開關(guān)頻率（150 至 600 kHz），在各種應(yīng)用場景下都能表現(xiàn)出色。其內(nèi)部集成了 32 位 Arm? Cortex? - M0 處理器、128 - KB 閃存、16 - KB RAM 和 32 - KB ROM，這為用戶應(yīng)用程序提供了充足的空間，同時還配備了各種模擬和數(shù)字外設(shè)，如 ADC、PWM 和定時器等，極大地增強(qiáng)了芯片的功能性和靈活性。

核心特性剖析

1. USB - PD 與 Type - C 支持

• USB - PD 特性：支持一個 USB - PD 端口和最新的 USB - PD 3.1 標(biāo)準(zhǔn)，還能進(jìn)行擴(kuò)展數(shù)據(jù)消息傳輸，滿足更復(fù)雜的數(shù)據(jù)交互需求。在實際應(yīng)用中，這意味著設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)更高效、更智能的電力傳輸和數(shù)據(jù)通信。
• Type - C 特性：可配置電阻 $R{P}$ 和 $R{D}$，集成了 VBUS NFET 柵極驅(qū)動器和 100 - mW VCONN 電源及控制電路。這些特性使得芯片能夠靈活適應(yīng)不同的 Type - C 設(shè)備連接需求，確保設(shè)備的穩(wěn)定連接和供電。

2. 降壓 - 升壓控制器

• 工作模式：該控制器可以在降壓 - 升壓模式、僅降壓模式或僅升壓模式下工作。不同的工作模式可以根據(jù)輸入輸出電壓的具體情況進(jìn)行靈活切換，從而提高能源利用效率，降低功耗。例如，在輸入電壓較高而輸出電壓較低時，可選擇降壓模式；反之則可選擇升壓模式。
• 關(guān)鍵參數(shù)：開關(guān)頻率在 150 kHz 至 600 kHz 之間可編程，輸入電壓范圍為 5.5 至 24 V（可耐受 40 V），輸出電壓范圍為 3.3 至 21.5 V。同時，支持可選的脈沖跳過模式（PSM）和強(qiáng)制連續(xù)傳導(dǎo)模式（FCCM），還具備軟啟動功能和可編程擴(kuò)頻頻率調(diào)制，以降低電磁干擾（EMI）。此外，還支持電流感應(yīng)以實現(xiàn)恒流控制。

3. 系統(tǒng)級故障保護(hù)

• EZ - PD? PMG1 - B1 具備全面的系統(tǒng)級故障保護(hù)功能，包括 VBUS 過壓保護(hù)（OVP）、欠壓保護(hù)（UVP）、VBUS 至 CC 短路保護(hù)、VOUT 的 UVP、OVP 和過流保護(hù)（OCP）等。通過集成的 ADC 電路和內(nèi)部溫度傳感器，還支持過溫保護(hù)，并且可使用外部熱敏電阻進(jìn)行連接器和電路板溫度測量。這一系列的保護(hù)措施確保了芯片在各種復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定運行，大大提高了設(shè)備的可靠性。

4. 32 位 MCU 子系統(tǒng)及其他組件

• MCU 子系統(tǒng)：采用 48 - MHz Arm? Cortex? - M0 CPU，搭配 128 - KB 閃存、16 - KB SRAM 和 32 - KB ROM。這種強(qiáng)大的硬件配置使得芯片能夠快速處理各種任務(wù)，實現(xiàn)復(fù)雜的控制算法。
• 外設(shè)和 GPIO：擁有多達(dá) 21 個 GPIO，包括兩個過壓 GPIO，還配備了 2 個 8 位 ADC、8 個 16 位定時器/計數(shù)器/PWM（TCPWM）和 1 個 12 位 ADC。這些豐富的外設(shè)為工程師們提供了更多的設(shè)計可能性，方便實現(xiàn)各種功能。
• 通信接口：具備 3 個 SCB（I2C/SPI/UART/LIN）通信接口，方便與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。同時，集成了振蕩器，無需外部時鐘，簡化了電路設(shè)計。

實際應(yīng)用案例

以典型的電動工具充電應(yīng)用為例，EZ - PD? PMG1 - B1 始終處于雙角色端口（DRP）角色，支持為電動工具電池充電。它能夠與連接的負(fù)載協(xié)商功率，并利用集成的降壓 - 升壓控制器提供所需的電壓和電流。同時，通過外部 NTC 熱敏電阻測量各種溫度，根據(jù)溫度情況調(diào)節(jié)輸出功率，在關(guān)鍵情況下還能關(guān)閉電源，確保充電過程的安全和穩(wěn)定。此外，當(dāng) USB Type - C 端口無負(fù)載連接時，芯片會進(jìn)入待機(jī)模式，不開啟降壓 - 升壓控制器，從而降低功耗。

電氣規(guī)格與訂購信息

1. 電氣規(guī)格

文檔中詳細(xì)列出了 EZ - PD? PMG1 - B1 的各項電氣規(guī)格，包括絕對最大額定值、器件級規(guī)格、數(shù)字外設(shè)規(guī)格和系統(tǒng)資源規(guī)格等。這些規(guī)格為工程師在設(shè)計電路時提供了精確的參考，確保芯片在正常工作范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。例如，輸入電源電壓范圍為 4 至 24 V，VDDD 輸出電壓在不同條件下有明確的規(guī)定等。

2. 訂購信息

提供了兩個具體的型號 CYPM1115 - 48LQXI 和 CYPM1116 - 48LQXI，它們在終止電阻、支持的角色和功能等方面略有差異。訂購代碼的定義也非常詳細(xì)，方便用戶根據(jù)自己的需求選擇合適的型號。

總結(jié)與展望

EZ - PD? PMG1 - B1 以其高度集成性、豐富的功能特性和全面的保護(hù)機(jī)制，成為了 USB Type - C 電源管理領(lǐng)域的一顆璀璨明星。對于電子工程師來說，它不僅能夠簡化設(shè)計流程，提高設(shè)計效率，還能為產(chǎn)品帶來更高的性能和可靠性。隨著 USB Type - C 接口在更多設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，相信 EZ - PD? PMG1 - B1 將會在電源管理市場中發(fā)揮更大的作用，為電子設(shè)備的發(fā)展注入新的活力。

各位電子工程師朋友們，在你們的設(shè)計中是否也會考慮使用這樣一款強(qiáng)大的芯片呢？歡迎在評論區(qū)分享你們的想法和經(jīng)驗。