第2章 PD协议芯片分类

2、PD协议芯片分类：Source芯片、Sink芯片、DRP芯片、协议芯片选型要素

大家好，我是老张。做电源设计这些年，PD协议芯片这块我踩过的坑还真不少。今天咱们聊聊PD协议芯片的分类和选型。说白了，搞懂这个，你就能在项目里快速找到对的那颗料。

2.1 三大类芯片：Source、Sink、DRP

PD协议芯片按角色分，就三种：Source（源端）、Sink（受电端）、DRP（双角色端口）。我习惯这么记——谁给电，谁用电，谁既能给又能用。

2.1.1 Source芯片

Source芯片，就是电源提供方。比如你的充电器、拓展坞、显示器，里面用的就是Source芯片。它的任务很简单：告诉Sink“我能给多少电”，然后按需输出。

核心功能：

广播自己的供电能力（电压、电流组合）
响应Sink的请求，调整输出电压
检测线缆和设备的接入/拔出

我记得有一次做65W氮化镓充电器，选了一颗Source芯片，结果发现它不支持PD3.1的AVS（可调电压）。后来只能换料重画板子。嗯，这里要注意——如果你做的是大功率快充，一定要确认芯片是否支持AVS。

2.1.2 Sink芯片

Sink芯片，就是用电的那一方。你的手机、笔记本、游戏机，里面都有Sink芯片。它负责跟Source“谈判”，争取到最合适的电压电流。

实战经验：

我做过一个移动电源项目，Sink芯片选型时没注意它的“请求策略”。结果插上某些充电器，它只会要5V，白白浪费了快充能力。后来我学乖了——选Sink芯片时，一定要看它是否支持“主动请求最高电压”模式。

2.1.3 DRP芯片

DRP芯片，说白了就是“墙头草”。它可以在Source和Sink之间来回切换。比如你的笔记本电脑，插上充电器时它是Sink，拔掉后接手机时它又变成Source。

DRP芯片的难点在于角色切换的时序。我曾经遇到一个案子，DRP芯片在切换时产生了电压毛刺，直接把后级电路烧了。后来查了半天，发现是芯片的“角色切换延迟”参数没配好。

避坑指南：

选DRP芯片时，务必关注它的“Try.SRC”和“Try.SNK”行为。有些芯片在角色切换时会先断开VBUS再重新建立连接，这会导致下游设备掉电重启。如果你的设备对供电连续性有要求，这个坑一定要避开。

2.2 协议芯片选型要素

选型这件事，我总结了六个字：协议、功率、封装、成本、生态、认证。一个一个说。

2.2.1 协议版本支持

现在主流是PD3.0，但PD3.1已经出来了。PD3.1支持最高240W（48V/5A），还多了AVS和EPR（扩展功率范围）。

协议版本	最大功率	关键特性	适用场景
PD2.0	100W	固定电压档位	老旧设备、低端充电器
PD3.0	100W	PPS可编程电源	手机快充、笔记本适配器
PD3.1	240W	AVS、EPR	游戏本、显示器、电动工具

我个人习惯是：新项目直接上PD3.1，哪怕现在用不到，也要留出升级空间。你想想看，万一客户明年要求支持240W，你还要重新改板子，多麻烦。

2.2.2 功率等级与MOS集成度

芯片的功率能力，取决于它内部集成了多少东西。有些芯片连VBUS开关MOS都集成了，有些只做协议通信，外部要自己加MOS和驱动。

我的选型原则：

30W以下：选全集成芯片，省面积、省BOM
30W-100W：选半集成，协议芯片+外部MOS，灵活度高
100W以上：必须用分立方案，否则散热扛不住

记得有次做100W车充，我图省事选了全集成芯片。结果满载测试时，芯片温度飙到110℃，直接触发过温保护。后来换成外置MOS方案，温度降到70℃。所以说，集成度不是越高越好。

2.2.3 封装与散热

封装这事，看着简单，其实门道很多。QFN封装散热好，但焊接难度大；SOP封装好焊，但散热差。我一般这样选：

小功率（<30W）：QFN-16或SOP-8，够用
中功率（30-100W）：QFN-24或QFN-32，底部要有散热焊盘
大功率（>100W）：QFN-40以上，或者带外置散热片的封装

小技巧：

画PCB时，芯片底部的散热焊盘一定要打过孔到地平面。我见过有人没打过孔，结果芯片热得能煎鸡蛋。嗯，这不是开玩笑。

2.2.4 成本与供货

做产品不是做实验，成本必须考虑。一颗Source芯片，便宜的不到1块钱，贵的要5-6块。差别在哪？

便宜芯片：只支持PD2.0，无PPS，无过温保护，无线缆补偿
贵芯片：支持PD3.1，有PPS，有完整的保护功能，有固件升级能力

我建议：消费类产品用中端芯片，工业类产品用高端芯片。别为了省几毛钱，把产品可靠性搭进去。

2.2.5 生态与开发工具

这一点很多人忽略。芯片好不好用，看它的开发工具就知道。

我比较看重的几点：

有没有官方的PD协议分析仪支持？
固件升级方不方便？能不能通过USB在线升级？
有没有现成的参考设计？原理图和PCB能不能直接拿来改？

我用过某家芯片，开发工具烂得一塌糊涂，烧录器还要单独买，驱动装三天都装不上。后来果断换了另一家，人家直接给一个USB转I2C的小板子，插上就能用。所以说，生态很重要。

2.2.6 认证与合规

最后一点，也是最重要的一点——认证。PD协议芯片必须通过USB-IF的认证，否则你的产品拿不到CE、FCC等认证。