產品介紹:
LDR6282是一款雙USB Type-C接口控制芯片,支持最新的USB PD3.0協議,具有Display Port Alternate模式,專為具有視頻輸出的USB PD擴展塢而設計。 LDR6282的USB Type-C接口可以作為DRP角色。 LDR6282可為筆記本電腦,dogle,雙USB-C接口盲插顯示器,集線器和擴展塢提供完整的USB Type-C和USB-Power Delivery接口控制解決方案。
隨著USB Type-C接口的普及,越來越多的手機和筆記本電腦都支持通過C接口輸出視頻。這個小巧而精密的接口,大有把傳統的HDMI和DisplayPort接口取而代之的架勢。特別是usb4的推出,更是為USB TYPE-C接口一統有線接口形態奠定了基礎。
在這樣的背景下,顯示器和電視機采用USB Type-C接口就成為了必然。
第一種形態,單USB-C接口的便攜顯示器。
在USB-IF協會發布USB Type-C標準后,第一個推出該接口顯示器的廠商是華碩。
華碩沒有選擇在原有的臺式顯示器上推出首款USB Type-C顯示器,而是特立獨行的推出了便攜式的顯示器來搭配最先進的C接口。這似乎是為了完全突出USB Type-C接口既能夠傳輸功率又能夠傳輸視頻的特性而生的一款產品,完美的詮釋了一根USB Type-C線搞定所有傳輸的設計初衷。這個產品的功能結構圖如下:
圖2單USB Type-C接口顯示器的結構框圖
這種便攜顯示器,只需要一顆USB PD控制芯片,類似LDR6023M或者LDR6282即可實現功率和電源的同步傳輸。對于輕便的便攜式顯示器來說,這種技術架構最合適不過了。
第二種形態,單USB-C接口,同時具有HDMI/USB擴展和直流/交流供電的臺式顯示器。
這是桌面式顯示器的典型形態,整個顯示器通過直流圓口獲得24V/3A的大功率輸入,或者是交流電輸入,內置大功率AC/DC變換電路。這種顯示器的電源,除了為顯示器自身供電外,還可以為通過USB-C接口接入到顯示器手機或者筆記本電腦提供30W~40W左右的功率輸出,像極了蘋果具有MAGSAFE電源輸出的顯示器。
Dell這款U2720QM就比較霸氣了,USB Type-C接口除了可以傳輸4k高清視頻外,還可以提供最高90W的輸出功率給外接USB-C設備。這類顯示器的技術架構如下圖所示:
圖4單USB-C接口臺式顯示器的接口控制芯片LDR6282/LDR6290/LDR6023D
從圖中可以看出,USB PD主控芯片,例如LDR6282、LDR6023D、LDR6290等,都能夠同時控制USB-C接口和電源模塊。使得電源模塊和USB-C控制模塊完美配合,解決USB-C接口顯示器所需要的各種復雜功能。
第三種形態,獨立功能的雙USB-C接口 +一個HDMI接口的顯示器。
這種顯示器具有雙USB-C接口,但是兩個口的功能不同,其中一個口是全功能的口,可以用來傳輸視頻信號以及電源功率。另外一個口,只能夠用來傳輸功率信號,不可用于傳輸視頻信號。實際上相當于把顯示器常用的圓形直流供電口修改為USB-C供電口。此類顯示器的線路結構簡單,特別適合于低成本的便攜式顯示器。
圖5非全功能雙USB-C接口顯示器電路結構框圖
第四種形態,雙全功能USB-C接口+ HDMI接口的顯示器(俗稱雙盲插USB-C顯示器)。
這種顯示器具有更為先進的技術。兩個USB-C接口都是全功能的,既可以傳輸電源功率,又可以傳輸視頻信號。還可以實現兩個USB-C接口之間的功率互傳。從任一USB-C接口輸入進來的電源功率,在保留了足夠的功率作為顯示器自身的電源供應后,富余的功率,都可以通過另外一路USB-C接口,傳輸給智能設備。由于不再需要記住兩個USB-C接口的區別,可以任意插入。這種USB-C顯示器,又被形象的稱為雙盲插USB-C接口顯示器。
這種顯示器設計架構,既可用于便攜式顯示器,也可用于臺式顯示器。對于便攜顯示器市場,雙全功能USB-C接口,毫無疑問是消費者的最佳選擇。因為便攜顯示器插拔接口的操作會比較頻繁,如果需要區分兩個外觀完全相同的接口的功能,消費者會不勝其煩。即便是對于臺式顯示器,考慮到未來所有電源適配器都將統一到USB-C接口,提前布局為通過USB-C接口供電,也是產品規劃中非常有前瞻性的策略。
顯然,要實現這么復雜功能的雙全功能USB-C接口顯示器,內部電路也是相對比較復雜的。通過對具有這類功能的主流顯示器的拆解,我們發現了實現這一功能的核心,是一顆名為LDR6282的芯片。這顆芯片能夠實現對兩個USB-C接口的電源和數據通路管理。完美解決雙USB-C全功能實現時,各種復雜的兼容性問題。以下是LDR6282的應用電路圖。
圖7雙全功能USB-C接口(雙盲插)顯示器的參考電路框圖
第五種形態,3個USB-C接口實現畫中畫功能,以及USB-C視頻菊花鏈功能。
3個USB-C接口顯示器形態,目前來說還是比較罕見的。但是考慮到未來多屏互動以及顯示擴展的應用,這個技術還是值得研究和開發的。我們也確實找到了一個3個USB-C接口顯示器的實現方案,供需要的朋友參考。
圖8三個USB-C接口的顯示器設計
從結構框圖我們可以看出,其實,3個USB-C接口的其中兩個USB-C接口,功能與第四種形態是相同的。多出來的第三個USB-C接口非常有價值。它可以作為一個大功率的電源輸入,從而讓另外兩個USB-C接口都可以接入智能設備,并實現畫中畫的功能。它也可以作為一路視頻菊花鏈輸出,進行多屏幕擴展。這種應用場景,具有非常豐富的想象空間。
審核編輯:符乾江
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