USB-C作為資料介面開發無所不在且支援正反插的端口，已經演變成為移動電子設備供電及充電的主要連接器。為了進一步增強此端口的功能，USB-C標準使單根電纜能夠支援USB 3.1數據傳輸速度、最高100W的設備充電功率以及用於傳輸圖形和視頻信號的替代模式Alternate Modes（Alt-Mode）。讓影像傳輸得以在USB-C中實現，具成本效益且低風險的USB-C解決方案；可以靈活與Microchip的USB集線器（HUB Controller）和嵌入式控制器結合，為筆記型電腦和桌上型電腦、顯示器、擴充底座、智慧手機、平板電腦、高畫質電視、印表機、POS收銀機、自動化分線盒及其他應用提供完整的電力傳輸（PD）解決方案。但是由於 PD含括規格與模式選擇上有一定的自主權，每個產品又有不同的特性。有鑑於此，這對於工程師在產品開發中若選用標準PD控制器又要多一些修改的話，將遇到相當多的挑戰。

舊雨新知客戶期盼新一代 Microchip 的 MCP22301 是一款 SiP（System In Package），內部整合 ATSAMD20E（MCU32 Arm^® Cortex^®-M0）處理器和 MCP22350（PD）收發器（Transceiver），可設計用在 USB-C傳輸介面上提供了PD協議，功能包括正反插偵測功能、Alt mode、PD供電協議以及切換電源方向等。MCP22301 在偵測纜線後，會透過 USB PD 通訊協定在通道組態（CC）線路上進行通訊。纜線偵測與 USB PD 交涉完成後，會通過Power Delivery Software Framework（後續簡稱PSF開源軟體）程式碼，啟用適當的電源控制。

選擇像 MCP22301這樣的USB-C電力傳輸（PD）控制器可以為各種應用提供多種優勢。以下是一些主要原因：

●Microchip推出最新的MCP22301控制器並提供PSF開源軟體，提供設計者完整開發環境和函式庫，提升您的產品用戶體驗：添加一個單一連接，支援USB 3.1數據傳輸速度、最高100W的電力以及其他非USB協議

●Microchip PSF開源軟體已放在GitHub網站，免費提供給客戶下載，設計人員能夠自行增加新功能和更新系統配置與修改，保持在動態市場中的領先地位：選擇一個支援多種應用和市場的靈活解決方案

●開發設計人員可使用這套PSF開源軟體在系統中修改PD程式並配合內建MCU的資源，可滿足您的特定設計需求：選擇一款具有您所需選項的設備，從基本功能到全功能產品，如下圖（二）

MCP22301控制器的產品優勢如下：

●使用Microchip 的MPLAB^® X IDE高度可移植性開發生態系統

●符合USB PD規格修訂版3.1；MCP22301已經通過USB協會認證

●客戶可自行定義USB的功率傳輸，並可在PD規範下可編程（Power Delivery Object）配置檔

●啟用製定 PSF 開源軟體，提供可支援PD供電（Source），耗電（Sink）和雙模式操作（Dual Role Operation）。MCP22301可通過SPI介面連接MCP22350 ，擴充成第二個、第三個或第四個PD埠等，如下圖（三）

●整合了多項類比元件，可程式設計過電流和過電壓的保護電路，並且內部整合支援沒電電池充電模式（Dead Battery charger mode）的開關電路

●具有USB-C Alt Mode，自動熱插拔檢測、快速角色交換支援等功能

●商業環境溫度範圍（0°C 至 +70°C）

●工業環境溫度範圍（-40°C 至 +85°C），符合AEC-Q100汽車 3 級

●提供40 pin-VQFN管腳封裝（6 mm x 6 mm）

綜合上述，客戶可自行定義單晶片控制器的PSF開源軟體特性，並期望能進而創造出其它可能，更增加新功能的USB-C PD應用領域，而整合型MCP22301控制器，將會是最佳應用參考設計選擇。

開發支援網連結如下：

●Microchip MCP22301 Datasheet

https://www.microchip.com/en-us/product/MCP22301

●Ｍicrochip PSF 開源軟體

https://github.com/MicrochipTech/usb-pd-software-framework

●功能強大的ATSAMD20E MCU和 MCP22350 收發器參考設計晶片開發板

https://www.microchip.com/en-us/development-tool/EV65D44A

如需了解更多有關的應用技術資訊，請參考官網連結如下：

●Microchip SAM D20 Family Datasheet

https://www.microchip.com/en-us/search?searchQuery=samd20&category=ALL&fq=start%3D0%26rows%3D10

本文作者為：Microchip主任應用工程師 李宗憲