Современные Type-C зарядки разнообразны по устройству импульсного блока питания. Учитывая значительную мощность таких блоков питания (использовал до 140 Вт) при поддержке протокола Power Delivery (PD) они находят применение не только для зарядки смартфонов и питания ноутбуков, но и для запитывания других устройств, например, паяльников, бытовых устройств (Яндекст станция, Сбер девайсы, аудио усилители) и пр.
Рассмотрим схемотехнику реализации PD триггера — устройства прикидывающегося смартфоном, чтобы снять с Type-C зарядника необходимое напряжение. PD протокол поддерживает напряжения 5, 9, 12 и 20 Вольт.
Источник (Source) и приемник (Sink) при соединении договариваются по одной из линий CC о том, какое напряжение нужно обеспечить на линии VBUS. Красивое изображение ринов разъема и их описание в статье.
Поскольку кабель Type-C допускает втыкание в любом положении (переворот), все контакты с двух сторон разъема отзеркалены. Например, по верхней стороне Vbus — 4-й пин слева, а CC1 — 5-й. Соотвественно, эти пины задублированы на нижней части, но Vbus уже 4-й, а CC2 — 5-й с конца.
Подробно как устройства договариваются друг с другом о необходимой величине напряжения описано в статье. На шине СС у источника и приемника резисторы подключены по-разному (подтянуты на + питания и на землю), чтобы устройства поняли кто из них кто. Подробно об этом написано в статье.
Таким образом, чтобы бытовое устройство могло использовать Type-C зарядник в качестве блока питания необходимо реализовать PD trigger (триггер), т.е. поддержать для Source протокол быстрой зарядки Power Delivery. Самый бюджетный вариант PD триггера — микросхема CH224. Рассмотрим подробнее реализацию триггера при использовании Type-C разхемов с 6pin и 16pin. 6pin разъем (слева) имеет более широкие выводные контакты, соотвественно, его проще распаивать и потенциально меньше брака, чем у 16pin (справа) и тем более 24pin. Для целей только PD питания целесообразно использовать 6pin разъем.
 |  |
Я рассмотрю схемотехнику для обеих реализаций. Для 6 pin варианта схемотехника выглядит следующим образом:
В данном случае чип CH224K отконфигурирован логическими уровнями для выдачи 12В на выход. CFG1 и CFG2 — на землю (0), а CFG3 на + питания (1). Для такой реализации можно использовать более дешевый чип CH221K, но он менее распространен и не всегда есть у поставщиков.
| Выходное напряжение | CFG1 | CFG2 | CFG3 |
|---|---|---|---|
| 5V | 1 | — | — |
| 9V | 0 | 0 | 0 |
| 12V | 0 | 0 | 1 |
| 15V | 0 | 1 | 1 |
| 20V | 0 | 1 | 0 |
Резисторы R3 и R5 на 5.1 кОм можно не устанавливать. Как ответила техподдержка производителя, в чипе уже есть встроенные резисторы 5.1 кОм, поэтому внешние резисторы не нужны:
The CH224K CC pin has a built-in 5.1K pull-down resistor, so no external pull-down resistor is required.
Другой момент касается коммутации линий CC1 и CC2 к разъему Type-C. В datasheet к чипу CH224K для разных реализаций чипа линии CC1 и CC2 от чипа идут на разъем Type-C либо напрямую к соответствующим выводам, либо перекрестно. Можно использовать любую реализацию, поскольку кабель Type-C может быть перевернут, поэтому оба вариант рабочие. Вот ответ техподдержки производителя:
The CC1 and CC2 pins of CH224K can be connected to any pin of CC1 and CC2 of typeC, because typeC supports forward and reverse insertion.
Для 16pin Type-C разъема схемотехника для получения 12 В на выходе будет выглядеть следующим образом:
На GitHub есть хорошая реализация PD адаптера на CH224.
В другой статье есть реверс-инжиниринг платы PD адаптера на CH224K, которая активно продается на Aliexpress и Ozon. Зачем-то маркировка чипа затерта на плате, но чип CH224K.
