沒人喜歡中斷，尤其不愿意我們鐘愛的媒體設(shè)備中斷。作為技術(shù)消費者，我們對設(shè)備有很高的期望。數(shù)據(jù)帶寬和流媒體已經(jīng)達到了我們習以為常的不間斷地無縫傳輸媒體的水平。我們不愿容忍設(shè)備的中斷和關(guān)機，特別對于最新和最牛的技術(shù)，有時會有點耗電。

USB-C? 將作為未來的聯(lián)接標準，滿足用戶使用通用連接器的體驗。此外，USB-C? 有一系列特性符合電力傳輸 (PD) 協(xié)議，從而提供更高功率的充電和超高速數(shù)據(jù)傳輸。雖然連接器一致性和更高性能的概念聽起來很有吸引力，但對于產(chǎn)品開發(fā)人員來說，同時實現(xiàn)這些概念是很有挑戰(zhàn)性的。

旋轉(zhuǎn)對稱的電纜支持設(shè)備提供電源或汲取電力。擴展塢或集線器等設(shè)備可以根據(jù)功率需求快速交換角色。想象一下這樣的情況：一個擴展塢被插進一個墻上插座適配器中，而用戶決定從這個擴展塢給其平板電腦充電。在這種情況下，壁式適配器為擴展塢供電，而擴展塢為平板電腦提供電源。如果墻壁適配器從墻上移除，整個系統(tǒng)需要響應(yīng)電源的移除。適配器和平板電腦之間的電源供應(yīng)將過渡到擴展塢從平板電腦汲取電力。在這一轉(zhuǎn)變過程中，平板電腦上的數(shù)據(jù)不應(yīng)中斷而為用戶帶來不便。由于像這樣的情況，編寫了 USB-C? PD快速角色交換 (Fast Role Swap) 規(guī)范。

這不是新的場景，因為在稱為 USB “On The Go(OTG)” 的 USB2.0中有一個類似的功率協(xié)商規(guī)范。舊的 OTG 規(guī)范支持兩個設(shè)備不需要 PC 就進行通信。隨著手持和便攜式電子產(chǎn)品的激增，OTG 規(guī)范不再實用，分級的電力角色也不再適用。

USB-C?PD 規(guī)范的最新版本包括快速角色交換 (FRS) 規(guī)范，以確保在不中斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下及時進行電力角色交換。實現(xiàn) FRS 的關(guān)鍵是在 USB-C?PD 規(guī)范規(guī)定的時間內(nèi)改變電力源，從而使連接到擴展塢的設(shè)備不會瞬時斷電或發(fā)生故障。

這可能是個挑戰(zhàn)，因為電源管理集成電路 (IC) 往往很大，是電容性的，變化狀態(tài)緩慢。產(chǎn)品設(shè)計人員必須選擇符合 FRS 時序要求的 USB-C?PD 控制器和電源開關(guān)。像安森美半導(dǎo)體的 FUSB307B 這樣的控制器自動處理緊急的電力傳輸功能，而不需要主機微處理器的緩慢插入或 USB-C? 端口管理器。這是通過在擴展塢的控制器之間的 GPIO 通信，通過 USB-C? 在設(shè)備與擴展塢之間的快速角色交換信令，以及 SRC/SNKB 引腳的及時轉(zhuǎn)換以控制電源開關(guān)來實現(xiàn)的。

符合車規(guī)的變體版本 FUSB307BV 也可用作構(gòu)建一個車用擴展塢。查看我們新的 USB PD 參考設(shè)計用于汽車應(yīng)用。

支持 PD 的 USB-C? 連接器可能會改變我們使用便攜式設(shè)備和其他消費電子產(chǎn)品的方式。由于 FRS 這樣的規(guī)范的深謀遠慮，我們的設(shè)備可以無縫不間斷地進行電力交換。