电源保护有哪些特殊之处
tcpp02-m18保护供电模式下的usb type-c端口，防止vbus引脚上的过电流和通信通道（cc线路）上的过电压（最高24 v）。它是运行在stm32 mcu上的usb-c平台的配套芯片，包括微控制器可访问的电流检测机制，以实现更出色的应用控制。tcpp02-m18是type-c端口保护（tcpp），面向源端（供电）的器件，不像tcpp01-m12保护的是吸端模式（耗电）下的usb-c端口。虽然两者有相似之处，比如cc1和cc2引脚上的系统级esd保护（iec61000-4-2 level 4规定的±8 kv额定值），但它们应对的挑战截然不同。
为什么说当前阶段的tcpp02-m18有着重要的意义？
规范统一带来的新挑战
欧盟委员会一直提倡充电设备使用usb-c连接器，由此带来了新的挑战。上周，欧洲议会颁布了一项新指令，要求在2024年秋季之前，所有手机都要强制使用通用usb-c充电接口。以前，许多公司会为自己的产品设计和附送特定的充电器。设计人员甚至使用稀有的桶式插孔，确保消费者只能使用对应品牌的充电器。在欧盟的这一措施下，所有设备都将使用同一款充电器。因此，工程师必须考虑更多极端例子，例如有缺陷的充电系统等。虽然上述措施主要的关注点是环境效益，但其带来的电气挑战同样不可忽视。
在诸多问题中，需要工程师着重解决的有三个，分别是：功率优化、外形因素，以及成本。消费者希望使用更智能的充电器。因此，设计人员必须创造出能够优化功耗的应用程序，尤其是在充电器达到极限时。此外，消费者还希望充电器的尺寸进一步得到缩减，智能化程度也能继续提高。毕竟，欧盟此举的根本目的是减少电子垃圾。因此，要想解决以上三个问题，难度相当地大。
stm32和tcpp02-m18将带来更多优势从传统角度来看，工程师非常依赖于端口控制器。端口控制器的问题在于无法容纳整个cortex-m核心，且存储容量较小，因而会给物料清单（bom）增加的额外成本。除了usb-c端口，工程师们不能将它们用于其他用途，而在添加基本功能（比如电流检测）时，通常需要在主板上集成更多的组件。因此，在缩小pcb尺寸与添加组件之间出现了矛盾，当中不仅需要开展大量的工作，还可能推迟上市发布。此外，控制器和保护装置也需要外部pmos晶体管，进一步增加了物料成本。
对于以上痛点，工程师设想了许多方案进行规避。例如，使用内置usb-c pd控制器的stm32微控制器可实现庞大的计算吞吐量。由于更先进的控制，工程师们可以优化各自的电源管理系统，甚至按照usb-c应用程序运行自己的整个固件，从而简化整体开发。例如，可以将tcpp02-m18连接到stm32的adc引脚，从而轻松地受益于即时电流传感测量。简单地说，工程师届时将能以更直接的方式构建功能更丰富的应用。
尺寸与成本
使用stm32和tcpp02-m18或任何tcpp器件的另一个效果是减少了pcb上的组件数量。无需添加复杂的专用控制器或大量外部组件，就能创建稳健的系统。因此，缩小设计尺寸将变得更加简单。工程师也能得到更好的可靠性保证。事实上，器件越少，故障点也就越少。此外，stm32微控制器享有10年保修支持，而tcpp系列产品直接受益于我们的bipolar-cmos-dmos（bcd）技术（
该技术近期被公认为ieee发展史上的里程碑）。由于充电器现在必须应对广泛的应用场景，所以必须满足新的可靠性要求。
简单、可靠的设计离不开经济划算的物料成本和生命周期。如果工程师使用未集成usb-c pd控制器的stm32，则仍然可以使用tcpp02-m18来设计5 v / 3 a基础应用。而那些集成了usb-c pd控制器的stm32可以管理最高20 v@5 v（100 w）。在这两种情况下，stm32和tcpp02-m18有助于降低成本。此外，tcpp02-m18配套芯片包括一个充电泵，用于驱动更经济划算的nmos晶体管（而非pmos器件）。
电源保护有哪些特殊之处？
vbus保护
tcpp02-m18特点
usb应用者论坛（usb-if）为供电模式下的usb-c端口定义了独特的功能。例如，为另一个系统充电的产品必须监测和控制电流。因此，tcpp02-m18具有过流保护功能，并在vbus上集成了栅极驱动器。与之相对的是，用于受电设备的tcpp01-m12具有过电压保护功能，因为接收电荷的产品必须协商电压，并保护自己不受有缺陷的充电器或电缆的影响。另外，usb-if将供电端口定义为冷连接器，即断开电缆后，不会有电流流动。因此，断开连接之后的tccp02-m18有一个放电路径，将电流重定向到接地。
cc和vconn保护
usb-c是可反转的连接器，无论哪一面朝上，电缆都可以插入端口。这是因为连接器使用两个通信信道，一个在顶部（cc1），另一个在底部（cc2）。usb-c电缆只有一根cc线，依靠端口检测电缆连接到的信道来确定方向。因此，保护cc线路是非常重要的。tcpp02-m18为cc线路提供最高6 v的过压保护，防止与vbus短路。该保护装置还确保为通信信道提供高esd保护。
插入usb-c电缆后，未使用的cc线路作为可选输电线（如果需要），用于电缆和小型配件。例如，vconn线路可以为电子标记线缆（emca）供电。后者包含的ic可以调理信号，以延长线缆长度。其中的挑战在于，usb-if将vconn的功率设为0.1 w。因此，tcpp02-m18包括最高50 ma的过流保护和最高6 v的过压保护，以防止与vbus短路。
如何入门？
要想快速入门usb-c供电产品设计，就需要借助steval-2stpd01和x-nucleo-src1m1。第一个是双端口参考设计，使用两个tcpp02-m18和一个stm32g0（具有两个usb-c pd控制器，以及功率共享功能）。实际上，stpd01可以共享120 w功率。因此，从理论角度来说，如果一个端口只给一台遗留设备充电15 w，则另一个端口可以提供剩下的120 w。然而，steval-2stpd01将每个端口所能提供的功率均限制为60 w（20 v@3 a）。开始设计时，工程师会获得一张示意图和一个软件包stsw-2stpd01。
x-nucleo-src1m1是更传统的子板，配有一个usb-c端口、一个tcpp02-m18，以及st715高压稳压器等其他组件，支持最高100 w的功率配置文件。工程师可以将其用于nucleo板，板件上的mcu包含一个usb pd控制器，例如nucleo-g071rb、nucleo-g474re，以及nucleo-g0b1re。它使应用设计更加简单直接，特别是在使用x-cube-tcpp驱动和中间件之后。此外，也可以使用x-nucleo-src1m1（不带内嵌usb pd控制器的mcu），例如nucleo-f446re。但是，开发人员只会受益于采用该配置的5 v解决方案。
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在诸多问题中，需要工程师着重解决的有三个，分别是：功率优化、外形因素，以及成本。消费者希望使用更智能的充电器。因此，设计人员必须创造出能够优化功耗的应用程序，尤其是在充电器达到极限时。此外，消费者还希望充电器的尺寸进一步得到缩减，智能化程度也能继续提高。毕竟，欧盟此举的根本目的是减少电子垃圾。因此，要想解决以上三个问题，难度相当地大。
stm32和tcpp02-m18将带来更多优势从传统角度来看，工程师非常依赖于端口控制器。端口控制器的问题在于无法容纳整个cortex-m核心，且存储容量较小，因而会给物料清单（bom）增加的额外成本。除了usb-c端口，工程师们不能将它们用于其他用途，而在添加基本功能（比如电流检测）时，通常需要在主板上集成更多的组件。因此，在缩小pcb尺寸与添加组件之间出现了矛盾，当中不仅需要开展大量的工作，还可能推迟上市发布。此外，控制器和保护装置也需要外部pmos晶体管，进一步增加了物料成本。
对于以上痛点，工程师设想了许多方案进行规避。例如，使用内置usb-c pd控制器的stm32微控制器可实现庞大的计算吞吐量。由于更先进的控制，工程师们可以优化各自的电源管理系统，甚至按照usb-c应用程序运行自己的整个固件，从而简化整体开发。例如，可以将tcpp02-m18连接到stm32的adc引脚，从而轻松地受益于即时电流传感测量。简单地说，工程师届时将能以更直接的方式构建功能更丰富的应用。
尺寸与成本
使用stm32和tcpp02-m18或任何tcpp器件的另一个效果是减少了pcb上的组件数量。无需添加复杂的专用控制器或大量外部组件，就能创建稳健的系统。因此，缩小设计尺寸将变得更加简单。工程师也能得到更好的可靠性保证。事实上，器件越少，故障点也就越少。此外，stm32微控制器享有10年保修支持，而tcpp系列产品直接受益于我们的bipolar-cmos-dmos（bcd）技术（
该技术近期被公认为ieee发展史上的里程碑）。由于充电器现在必须应对广泛的应用场景，所以必须满足新的可靠性要求。
简单、可靠的设计离不开经济划算的物料成本和生命周期。如果工程师使用未集成usb-c pd控制器的stm32，则仍然可以使用tcpp02-m18来设计5 v / 3 a基础应用。而那些集成了usb-c pd控制器的stm32可以管理最高20 v@5 v（100 w）。在这两种情况下，stm32和tcpp02-m18有助于降低成本。此外，tcpp02-m18配套芯片包括一个充电泵，用于驱动更经济划算的nmos晶体管（而非pmos器件）。
电源保护有哪些特殊之处？
vbus保护
tcpp02-m18特点
usb应用者论坛（usb-if）为供电模式下的usb-c端口定义了独特的功能。例如，为另一个系统充电的产品必须监测和控制电流。因此，tcpp02-m18具有过流保护功能，并在vbus上集成了栅极驱动器。与之相对的是，用于受电设备的tcpp01-m12具有过电压保护功能，因为接收电荷的产品必须协商电压，并保护自己不受有缺陷的充电器或电缆的影响。另外，usb-if将供电端口定义为冷连接器，即断开电缆后，不会有电流流动。因此，断开连接之后的tccp02-m18有一个放电路径，将电流重定向到接地。
cc和vconn保护
usb-c是可反转的连接器，无论哪一面朝上，电缆都可以插入端口。这是因为连接器使用两个通信信道，一个在顶部（cc1），另一个在底部（cc2）。usb-c电缆只有一根cc线，依靠端口检测电缆连接到的信道来确定方向。因此，保护cc线路是非常重要的。tcpp02-m18为cc线路提供最高6 v的过压保护，防止与vbus短路。该保护装置还确保为通信信道提供高esd保护。
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