USB接收器控制器和源控制器是USB电力传输系统（USB Power Delivery, USB-PD）的核心组件，它们协同工作，确保设备之间的电力传输安全、可靠且高效。

USB接收器控制器的主要功能是管理设备（即接收器）接收的电源。它负责与源设备协商电力传输协议，确认接收到的电力并确保其符合设备的要求。接收器控制器通过实现保护机制，确保电力传输过程中设备不会因为电力过载或不稳定而受损。具体来说，接收器控制器确保设备能够接收到合适的电量，并且不超过最大电流或电压限制。

USB源控制器负责管理源设备（如适配器或充电器）所提供的电源。源控制器与接收器设备协商电力传输的协议，控制电力输出并确保符合商定的标准。它还实施保护机制，防止电力过度或不匹配的情况，以保护源设备和接收设备不受损坏。源控制器和接收器控制器之间的紧密协作，确保了设备之间的电力传输过程既高效又安全，从而支持快速充电、数据传输等功能。

在USB-PD协议下，接收器控制器通过USB-C电缆连接到源设备后，会发出请求，要求提供正确的电压和功率。如果双方达成协议，电力从适配器或充电器流向TCD（Type-C设备）。

USB-PD 3.1和USB-PD 3.2协议

USB-PD 3.1协议定义了两种不同的功率范围，包括标准功率范围（SPR）和扩展功率范围（EPR），这取决于电压是否高于20V（100W）或48V（240W），此时电流限制为5A。可调电压源（AVS）功能适用于EPR，增量为100mV。USB-PD 3.2协议进一步为SPR引入了AVS功能，并引入了20mV增量的可编程电源（PPS）功能。

Diodes公司提供多种专用PD控制器，适用于不同功率等级的拉电流、灌电流以及双角色端口（DRP）功能。

USB-C PD接收器控制器

图1显示了AP33771C接收器控制器的电路原理图。该控制器不需要MCU，因此通过调整VSEL和ISEL引脚上的电阻，可以简单、经济地设置所需的电压和电流。相比之下，AP33772S则需要连接到MCU，并通过I2C等通信协议进行电压调节。

I2C协议是一种常见的串行通信协议，使用串行数据线（SDA）和时钟线（SCL）。它支持多个设备在同一总线上通信，每个设备都有唯一的地址，并支持多个控制器发送和接收数据。主设备负责发起通信，时钟由主设备驱动，确保数据传输同步。该协议的优点是它允许在多个设备之间灵活地传输数据，特别适用于需要通过重新协商更新电压请求的应用。

一旦接收器控制器和源控制器达成一致，控制器会打开背靠背的MOSFET，开始电力传输。这种设计也有助于防止设备受到错误电压的损害。这两款产品分别采用3×3mm² DFN封装和4×4mm² QFN封装，广泛应用于便携式电动工具、个人护理设备、智能扬声器等领域。设计人员还可以使用公司提供的两款评估板进行开发测试。

USB-C PD源控制器

USB源控制器通常嵌入在适配器或充电器中，它负责提供电力电压。源控制器有两个版本，分别是支持EPR（28V）的AP43771H和仅支持SPR（20V）的AP43771V。图2展示了使用源控制器的电路实现，源控制器通过反馈引脚与AC/DC控制器通信，以调整电压和电流值。

AP43776Q是专为汽车设计的源控制器，内置MCU，能够提供两个独立的Type-C端口或一个Type-C和一个Type-A端口。它还支持C-link Automotive (CLA)模式，在智能设备连接并供电时，可以将视频信号输出到汽车的信息娱乐系统，扩展显示功能。该功能通过将设备的界面镜像到车载显示屏来实现。

USB PD双角色端口（DRP）

双角色端口设备既可以作为接收器控制器，也可以作为源控制器，为负载提供电力。作为源控制器时，反馈引脚（VFB）用于调节DC/DC转换器，以满足负载需求。在这种情况下，接收器控制器和源控制器可以根据协议动态切换角色。

如图3所示，AP53871和AP53782是支持双角色端口功能的PD控制器，符合USB PD Rev 3.1协议，能够提供最高180W（36V@5A）的电力。这些控制器内置智能固件，支持过压、过流和过温保护（OVP、OCT、OTP）。产品采用QFN-16和QFN-24封装，现已提供样品，并预计在2025年进入量产。

这些控制器的设计提供了高效、安全的电力管理，并支持多种电力传输协议，广泛应用于不同的电子产品中。

通过这套控制器，USB-C端口不仅可以传输数据，还能够高效、安全地进行电力传输，满足不同设备的功率需求。