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如今，带有USB Type-C 接口的应用和便携设备越来越多见。USB Type-C（也称为USB-C）连接器优点很多，如体积小、易于使用、功能多样等，而且可支持多种协议，例如USB 3.1、DisplayPort、HDMI和USB PD。USB 实施者论坛 (USB-IF) 发布的 USB Type-C 指南被称为 USB Type-C 电缆和连接器规范，其中概述了可以实现其多功能性的 USB Type-C 标准。本文将讨论 USB Type-C 规范，以及如何设计简化的供电解决方案，以满足必要的便携式设备和配件应用供电要求。
USB Type-C 规范定义了四对电源引脚用于供电，以及两个 CC 引脚用于检测设备状态。它定义了两个潜在电源：VBUS 和 VCONN。 VCONN 引脚没有特别的规格，因为其电压总是在 3V 和 5V 之间；但 VBUS 的电压范围较宽，必须符合不同的协议，如 USB PD。在 USB PD 协议下，VBUS 电压可高达 20V。为了在电压激增时保护连接的设备，USB Type-C 电缆和连接器规范要求连接到 VBUS 的引脚要能够承受高达 21V 的电压。
对有带电标记的 USB 电缆，VCONN 和 VBUS 都可以提供电源。如果 VCONN 可用而且能被检测到，则连接的设备由 VCONN 供电。如果移除了VCONN，则设备由 VBUS 供电。为了监测这两种电源路径的可用性，系统需要一个 O 型环路来检测电源变化。图 1 显示了一个传统的 O 型环路。该电路有四个 I/O 引脚、两个电源输入引脚（VIN1 和 VIN2）、一个输出电源引脚（VOUT）和一个选择引脚（SEL）。当 SEL 引脚接收到信号时，内部逻辑控制器会产生两个控制信号来选择来自VIN1 或 VIN2 的电源路径。
我们举例说明USB Type-C 电缆的一种应用，将VBUS 连接到 VIN2，VCONN 连接到 VIN1。当 Q2 导通而Q1 关断时，在VIN2 到 VIN1 之间会因MOSFET 体二极管产生电流 (IS)。在这种设置下，VBUS 电压可能高达 20V，这意味着任何连接到 VIN1 的设备都可能被损坏。
要解决这个问题，应采用四个 MOSFET（两条路径各有一对背对背 MOSFET ）来实现最佳 O型环路（参见图 2）。该电路使用两个 MOSFET 作为一个开关。由于这两个 MOSFET 的体二极管方向相反，因此无论哪一个开关（开关 1 或开关 2）导通或关断，都不会产生漏电流。
使用四个 N 沟道 MOSFET（Q1、Q2、Q3 和 Q4）创建两个开关，并构建一个 O 型环路，可以实现两个电源引脚（VIN1 和 VIN2）的快速瞬变，同时可以通过 SEL 引脚选择电源路径。
MPS 的MP5461就是一款将这种类型的 O型环路集成到其设计中的变换器，它在测试时表现优异（参见图 3 和图 4）。当 SEL 引脚从低电平切换到高电平，且电源引脚从 VIN1 切换到 VIN2 时，VOUT均保持出色的输出电压稳定性，不会出现高浪涌电流或电压过冲。当电源引脚从 VIN2 切换到 VIN1 时，表现亦是如此。
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