芯海科技PD快充“妙手”布局USB TypeC显示器市场

2022-09-29

近期,Redmi红米推出RMMNT27NU型号的27英寸4K显示器,是一款与众不同的USB-TypeC多功能显示器。该款产品选用了芯海科技(股票代码:688595)旗下USB PD快充协议芯片 CS32G020,通过USB-TypeC接口,支持音视频传输、数据传输,能给连接到显示器的笔记本或手机进行PD快速充电,最高充电功率可达65W。至此,芯海科技PD快充产品已在多家业内知名品牌厂商的显示器旗舰产品中实现了大规模商用。

随着USB-TypeC & USB-PD(Power Delivery)技术的发展普及,USB-TypeC接口成为了手机、笔记本电脑等设备的标准配置接口,而且其配置的USB-TypeC 接口具有充电、数据传输、音视频输出的功能。为了提高人们的工作效率和生活娱乐体验,传统显示器已经越来越没有办法满足人们的这项需求,USB-TypeC 多功能显示器便应运而生,同时越来越多的品牌厂商推出集成USB-Type C & USB-PD技术的多功能显示器产品。

USB-TypeC多功能显示器特色

◆反向充电、数据传输、音视频传输——得益于USB-IF推出的全新的全功能USB-TypeC接口和强大的USB-PD技术,通过USB-PD协议进行Alt mode(Alternate mode)的配置,使得除了USB标准协议以外的其他协议可以在USB-TypeC接口上运行和应用,例如Thunderbolt、DP、USB4等协议。另外,USB-TypeC接口除了支持正反插功能外,其最重要的一个功能特性是支持充放电、数据输出、音视频传输于一体的功能,这使得集成了USB-TypeC接口的多功能显示器可以很方便地通过一根C to C线缆将笔记本电脑或手机与显示器相连接,实现音视频信号输出、数据传输,还可同时为与显示器相连接的笔记本电脑或手机进行USB-PD快速充电,为消费者轻松打造高效整洁的办公、娱乐、创作环境。

◆集成多种接口,功能丰富实用——由于USB-TypeC多功能显示器还集成“USB HUB”功能,将显示器和笔记本电脑通过C to C线缆互相连接后,显示器背部的其他接口(例如USB-A口,音频输出接口)可连接更多的其他外设(例如鼠标、键盘、U盘、显示器挂灯、音箱等),可为笔记本电脑减轻接口不足的负担,创造出更加整洁的办公创作空间。

芯海科技CS32G020适配于显示器终端应用

针对USB-TypeC多功能显示器市场应用,芯海科技精心设计推出的 CS32G020,将帮助终端品牌客户设计出完美的功能丰富的USB-TypeC多功能显示器。

充电头网关于Redmi红米RMMNT27NU显示器拆解图

CS32G020内嵌ARM® Cortex™-M0内核,主频最高48MHz,内置64K字节程序Flash,数据Flash大小可配置(与程序Flash共享) ,4K字节LDROM,8K字节SRAM。可支持更广范围的工业控制和需要高性能CPU的场合,适用于显示器、拓展坞、快充电源等诸多应用领域。

◆CS32G020系统功能框图

◆CS32G020主要功能特点

◆CS32G020芯片获得PD认证

CS32G020芯片已通过USB IF PD3.0认证,证书如下:

CS32G020 PD3.0 认证

除了CS32G020之外,芯海科技于今年8月正式发布的CUB2041也是一款适用于显示器、HUB、Docking 等应用领域的高集成度、高性能、低功耗 USB2.0 集线器,集成 1 个 USB2.0 上行端口和 4 个 USB2.0 下行端口。该产品响应时间快,内部使用状态机进行控制,所有 USB2.0 端口都完全符合 USB 2.0 标准,并且向下兼容 USB 1.1 标准。

基于CS32G020的显示器应用框图

根据USB-TypeC和PD原理技术,利用芯海科技PD协议控制芯片CS32G020设计的USB-TypeC显示器的应用框图如下:

根据PD快充协议要求,CS32G020通过I2C控制Buck-Boost进行控制电压、电流给笔记本电脑或手机进行PD快充充电。

根据TypeC原理与技术,CS32G020识别出USB-TypeC线缆的正反插方向,从而通过控制Mux进行USB&DP数据通道的切换和连接。

根据VDM消息握手协商原理流程,完成笔记本电脑或手机等设备的插入识别,以及对DP Alt mode的配置,实现数据传输、音频输出显示和充放电于一体的功能。

总结

芯海科技是国内首批推出USB PD快充协议芯片的芯片原厂,参与了中国快充行业标准UFCS的制定。公司USB PD快充系列芯片集成了高精度ADC,能够更加精准地检测电压、电流等信号,提供更加精准的信息状态反馈,让快充更加安全可靠,实现了多家品牌厂商显示器旗舰产品的大规模商用,受到消费用户的认可和欢迎。

芯海科技USB PD产品可实现单芯片完成充放电、投屏、数据传输等功能,在帮助终端产品设计化繁为简同时增加产品卖点,已广泛应用于笔记本电脑、便携显示屏、桌面显示器、HUB、Docking、移动电源、储能电源、充电器、线材、音频转接等应用领域。