USB-C自問世后除了繼承以往即插即用的特性，再搭配上Windows OS所提供universal driver的加持以及額外增加的15W供電跟USB Power Delivery充電技術。綜合以上優(yōu)點，USB裝置的普及獲得了進一步的提升。但也因為USB-C的獨特性，使得USB裝置彼此之間的溝通比起過往來得更加復雜，無形之中也造成USB-C產品在開發(fā)設計上的難度。
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圖說：相較于傳統(tǒng)的USB接口，USB-C產品勢必有更多連接上的問題需要品牌及開發(fā)商努力克服。
USB-C裝置應用風險與實例分享
USB連接離不開三類產品，主機端、線纜以及設備端。在設計這三類產品時，我們需要考慮它們的訊號傳輸質量、電源（供電/壓降/耗電）穩(wěn)定性，以及主機端與裝置端的正確溝通。在過往使用傳統(tǒng)USB接頭的時代，電源角色比較好進行識別，主機端跟供電端是一對，設備端跟受電端是一對。一個蘿卜一個坑，由于不會搭配錯，使用情境上也相對簡單。
但來到了USB-C，因為引進了DRP (Dual Role Power)這個新概念，目前最常見的應用情境是設備端可以反向對手持式（帶電池）主機端進行充電。如果支持USB Power Delivery，更可以利用大瓦數(SPR: 100W，EPR: 240)來快速充飽電池，因此廠商在電源線路上的設計考慮上務必要審慎再三。
光談理論，或許有點難以想象，因此接下來我們將透過一個真實案例來進行補充說明，看看百佳泰是如何協(xié)助客戶發(fā)現(xiàn)潛在問題，并且提出對應的解決方案。
案例描述
- 主機端為一臺帶USB-C接頭的帶電池Notebook。該USB-C接頭支援USB Power Delivery & DisplayPort Alt. mode。
- 裝置端則為一臺帶USB-C接頭的大尺寸屏幕，該接頭支持USB Power Delivery & DisplayPort Alt. mode，可以提供100W的供電。
- 當主機端與裝置端透過USB-C cable連接后，起初以Vbus 5V溝通供電正常，用DisplayPort Alt. mode傳輸視訊跟音頻也沒問題。
- 可一旦供電電壓超過5V，過沒多久裝置端就會drop自動重新識別。
- 重新識別后如果在Vbus 5V便能正常工作，否則超過5V便一直重復發(fā)生drop => 自動重新識別的動作。
案例分析
根據百佳泰的分析，我們發(fā)現(xiàn)問題出在「Vbus從5V上升到其他大于5V的電壓時，其爬升的Vbus slew rate過快，超過規(guī)定值(30 mV/us maximum)」，因此造成notebook端誤判OVP，使得整個環(huán)境不停重新reset。量測數據如下圖所示：
關于這項問題，雖然在USB的認證測試中最初有相關測項要求量測Vbus slew rate，但卻沒有針對量測方法進行明確的官方定義，也造就了各家tester廠商開始自定義量測方法，導致量測出來的數值不夠準確。而在百佳泰提供協(xié)會建議后，協(xié)會統(tǒng)一了量測方法，目前我們可以透過以下四個測項來驗證Vbus slew rate是否符合標準，從而避免相關問題的發(fā)生。
- PD.PS.SRC.1 Multiple Request Load Test
- PD.PS.SRC.2 PDO Transitions
- PD.PS.SNK.2 Initial Sink PDO Transitions Post PR Swap
- PD.PS.SNK.3 Multiple Request Load Test Post PR Swap
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