ST마이크로, USB Type-C 컨트롤러에 내부 보호기능 탑재로 안정성 강화-아이씨엔매거진

USB Type-C™ 인증 포트 컨트롤러 IC 출시

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 보호 기능이 내장된 새로운 USB Type-C™ 인증 포트 컨트롤러 IC 2종을 출시했다. 이러한 보호 기능은 설계 시 필요한 USB 기능들의 조합을 지원하는 비용효율적인 인터페이스 구현을 돕는다. 여기에는 파워 네고시에이션, 액티브 케이블 관리 및 게스트 프로토콜들에 대한 지원이 포함된다.

USB Type-C는 플러그나 케이블의 양면을 모두 이용할 수 있어 다양한 장치를 간편하게 연결하고 전원을 공급할 수 있다. Type-C 연결은 480Mbps USB 2.0 및 10Gbps USB 3.1 데이터 교환을 비롯해 5V/0.5A에서 최대 20V/5.0A까지의 전원공급, 연결거리를 확장할 수 있는 액티브 케이블 관리, HDMI나 디스플레이포트와 같은 게스트 프로토콜까지도 동일한 케이블을 사용할 수 있는 얼터네이트 모드 등 모든 USB 기능 지원을 통합하고 있다. 사용자를 위한 간단한 제작을 위해서는 각 연결을 올바르게 설정할 수 있는 복잡한 인터페이스 전자장치가 필요하다. 또한 전원공급용 최대 20V의 버스 전압(VBUS)은 저전압 회로에 대한 추가 보호 기능이 요구된다.

ST의 새로운 컨트롤러 IC 는 DFP(Downstream-Facing Port) 전용 제어 디바이스, 또는 DFP와 UFP(Upstream-Facing Port)나 DRP(Dual-Role Port) 중 하나를 처리할 수 있는 디바이스로 구성되어 있어 설계자에게 다양한 선택권을 제공한다. 두 개의 IC 모두 Type-C 케이블 연결 및 커넥터-방향 감지 기능을 지원하며, 외부 전압 레귤레이터를 사용하지 않고도 3V ~ 22V의 넓은 공급전압 범위에서 동작하여 부품 수 및 보드 크기를 줄일 수 있다.

1. STUSB4710 DFP 컨트롤러
AC 어댑터, 전원공급 장치, 전원허브, 도킹 스테이션, 스마트 플러그, 디스플레이와 같은 전원소스 애플리케이션을 대상으로 한다. 연결 장치에 전원 공급을 조정하는 데 필요한 모든 회로를 통합하고 있으며 최대 5개의 PDO(Power Delivery profile)를 지원한다. 또한 내장된 비휘발성 메모리로 완벽한 맞춤화가 가능하며, 외부 CPU 개입 없이 전체 연결 설정을 처리할 수 있어 소프트웨어나 펌웨어를 추가로 사용하지 않고도 바로 사용할 수 있다. 다중-포트 애플리케이션(예를 들어, 4-포트 전원허브)의 경우, I²C 인터페이스를 통해 다중 STUSB4710 IC를 마이크로컨트롤러에 병렬로 연결하여 전원-공유 알고리즘을 구현할 수 있다.

2. STUSB1602
전원소스나 디바이스에서 USB Type-C 포트를 관리할 수 있다. 온칩 CC(Configuration-Channel) 제어 로직은 VBUS 기본값 및 중간-전류 또는 고전류 모드 선택을 비롯해 전체 연결 설정을 관리한다. 또한 액세서리 및 액티브 케이블을 지원하는 보호 및 프로그램이 가능한 600mA VCONN 전원 스위치를 통합하고 있다. 이외에도 STUSB1602는 외부 MCU로 구현된 전원-공급 소프트웨어 스택을 지원하기 위해 USB PD 물리계층(BMC(Bi-phase Mark Coding) IP 포함)을 구현한다. 하드웨어 및 소프트웨어는 싱크(Sink) 및 소스(Source)에서 모두 USB PD 2.0 인증을 받았다. 뿐만 아니라 USB PD 3.0 코어 기능 및 대부분의 옵션과도 호환된다. STUSB1602는 액세서리 모드 및 데드-배터리 모드를 지원한다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr