‌HD3SS3220/HD3SS3220L USB Type-C控制器技术文档总结

HD3SS3220是一款带 DRP 端口控制器的 USB SuperSpeed （SS） 2：1 多路复用器。该器件为实现 USB Type-C 的生态系统提供通道配置 （CC） 逻辑和 5V VCONN 源。该HD3SS3220可配置为下行端口 （DFP）、上行端口 （UFP） 或双角色端口 （DRP），使其成为任何应用的理想选择。

在 DRP 模式下，HD3SS3220根据 Type-C 规范交替显示为 DFP 或 UFP。CC 逻辑块监控 CC1 和 CC2 引脚的上拉或下拉电阻，以确定何时连接 USB 端口及其端口角色。连接 USB 端口后，CC 逻辑还会确定电缆的方向并相应地配置 USB SS 多路复用器。最后，CC 逻辑通告或检测 Type-C 电流模式 - 分别在 DFP 和 UFP 模式下为默认、中或高。
*附件：hd3ss3220l.pdf

集成多路复用器的出色动态特性允许以最小的 SS 信号眼图衰减进行切换，并且添加的抖动非常小。该器件的开关路径部署自适应共模电压跟踪，尽管 RX 和 TX 通道的共模电压不同，但产生相同的通道。

特性

• USB Type-C 端口控制器，集成 2：1 SuperSpeed Mux
• 兼容 USB Type-C™ 规格
• 支持高达 10Gbps 的 USB 3.1 G1 和 G2
• 支持高达 15W 的供电，具有 3A 电流通告和检测
• 模式配置
  • 仅主机 - DFP/源
  • 仅设备 – UFP/水槽
  • 双角色端口 - DRP
• 通道配置 （CC）
  • 连接 USB 端口检测
  • 电缆方向检测
  • 角色检测
  • Type-C 电流模式（默认、中、高）
• V（BUS） 检测和对有源电缆的 VCONN 支持
• 音频和调试附件支持
  • HD3SS3220 - 音频和调试（UFP/DFP/DRP）支持
  • HD3SS3220L - 无音频附件，仅将附件调试为 UFP
• 支持 Try.SRC 和 Try.SNK DRP 模式
• 通过GPIO和I2C进行配置控制
• 低活动和待机电流消耗
• 工业温度范围为 –40 至 85°C

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：HD3SS3220（支持音频/调试配件）与HD3SS3220L（仅支持调试配件）
• ‌功能‌：集成USB Type-C DRP端口控制器与SuperSpeed 2:1多路复用器（MUX），兼容USB Type-C规范，支持USB 3.1 Gen1/Gen2（最高10Gbps）、15W功率传输（3A电流）、音频/调试配件检测及VCONN供电。
• ‌应用场景‌：移动设备（手机/平板/笔记本）、USB外设（U盘/硬盘）、机顶盒等。

‌2. 核心特性‌

• ‌端口模式‌：
  • ‌ DFP（下行端口） ‌：作为主机/电源提供方，支持默认（900mA）、中档（1.5A）、高档（3A）电流广告。
  • ‌ UFP（上行端口） ‌：作为设备/电源接收方，检测DFP电流模式。
  • ‌ DRP（双角色端口） ‌：自动切换DFP/UFP角色，支持Try.SRC/Try.SNK模式。
• ‌配置控制‌：通过GPIO或I2C（地址可编程为0x47或0x67）设置模式、电流广告及状态监控。
• ‌信号处理‌：自适应共模电压跟踪的SuperSpeed MUX，支持电缆方向检测（DIR引脚输出）。

‌3. 电气特性‌

• ‌电源要求‌：
  • VDD5（4.5-5.5V）：供电及VCONN输出。
  • VCC33（3-3.6V）：MUX电源，需确保VDD5≥3V时使用3.3V I2C。
• ‌功耗‌：
  • 活动模式（CC+MUX）：0.9mA（典型值）
  • 待机模式：5μA（最大值）

‌4. 关键引脚与接口‌

• ‌CC1/CC2‌：配置通道，用于连接检测、角色识别及电流模式协商。
• ‌VBUS_DET‌：通过900kΩ电阻连接系统VBUS，检测UFP接入。
• ‌VCONN‌：为主动电缆供电，内置过流保护（故障时触发VCONN_FAULT_N）。
• ‌I2C接口‌：支持寄存器编程（如模式选择、中断状态清除等）。

‌5. 设计注意事项‌

• ‌布局建议‌：
  • 优先6层以上PCB，高速信号需匹配长度（±5ps偏差），间距遵循5W规则。
  • 避免在差分对上放置测试点，远离时钟/电源噪声源。
• ‌热管理‌：热阻θJA为60.9°C/W（VQFN封装），需确保散热焊盘接地。

‌6. 典型应用电路‌

• ‌DRP模式‌：PORT引脚悬空，通过I2C配置DRP行为（如Try.SRC偏好）。
• ‌DFP/UFP模式‌：PORT引脚拉高/拉低，分别固定为电源提供方或接收方。

‌ 7. 版本更新（2025年7月修订） ‌

• 新增HD3SS3220L型号，取消音频配件支持。
• 明确ID引脚在VBUS安全电压（VSafe0V）下才断言低电平。

‌8. 封装与订购信息‌

• ‌封装‌：30引脚VQFN（4.5mm×2.5mm），工业级温度范围（-40至85°C）。
• 订购型号示例：HD3SS3220IRNHR（工业级，卷带包装）。