USB-PD селектор без дисплея: CH224K плюс десятицентовый RISC-V
Перестановка трёх входов CFG у CH224K превращает четыре из пяти положений USB-PD селектора в ошибочные запросы: индикация 5 В выбирает 12 В, 12 В — 20 В, а режимы 15 и 20 В — 5 В. Единственным корректным остаётся 9 В, где все CFG имеют нулевой уровень. Для нагрузки, подключённой прямо к VBUS, такой дефект создаёт риск перенапряжения; исправление требует сверить распиновку микросхемы с платой и прошивкой.
КОРОТКО
В селекторе USB-PD на CH224K обнаружена перестановка линий CFG, из-за которой четыре из пяти режимов запрашивают неверное напряжение.
CH224K ведёт переговоры по CC и выбирает PDO по трём CFG, а CH32V003F4P6 переключает их кнопкой и управляет пятью светодиодами.
Несовпадение индикации и запроса может подать на нагрузку 12 или 20 В вместо ожидаемых 5 или 12 В и повредить низковольтную электронику.
Однокнопочный селектор USB-C Power Delivery с режимами 5, 9, 12, 15 и 20 В оказался электрически противоречивым: опубликованные соединения CFG у CH224K расходятся с официальной распиновкой микросхемы. В результате светодиодная индикация способна показывать одно напряжение, тогда как заряднику отправляется другой запрос. Ошибка затрагивает четыре из пяти заявленных положений.
Открытый проект компактного селектора USB-C Power Delivery на CH224K и CH32V003F4P6 содержит ошибку в назначении конфигурационных входов PD-контроллера. Схема и прошивка задуманы как минимальная панель управления для зарядного адаптера: одна кнопка перебирает фиксированные профили 5, 9, 12, 15 и 20 В, а пять светодиодов отображают выбранный режим. Однако опубликованная таблица GPIO не соответствует распиновке CH224K.
CH224K самостоятельно выполняет переговоры с источником по линиям CC и выбирает фиксированный PDO по трём входам CFG. Для корпуса SOP-10 производитель задаёт CFG1 на выводе 2, CFG2 на выводе 3 и CFG3 на выводе 9. В проектной документации эти линии подписаны в другой последовательности: вывод 9 принят за CFG1, вывод 2 — за CFG2, вывод 3 — за CFG3. Прошивка формирует логические комбинации согласно тем же неверным обозначениям.
Последствие определяется таблицей конфигурации самого CH224K. Положение, подписанное как 5 В, выставляет на физических входах комбинацию, соответствующую запросу 12 В. Режим с индикацией 12 В запрашивает 20 В. Для положений 15 и 20 В контроллер приходит к конфигурации 5 В. Корректным остаётся только режим 9 В: для него все три CFG имеют нулевой уровень, поэтому перестановка имён линий ничего не меняет.
Такой дефект особенно неприятен для нагрузок, питаемых прямо от VBUS. Ошибка «5 В» вместо фактических 12 В уже способна повредить низковольтную электронику, а выбор «12 В» приводит к запросу 20 В при наличии такого PDO у зарядника. У CH224K есть и отдельный риск старта: производитель указывает, что плавающий CFG1 может привести к запросу 20 В. Порядок инициализации GPIO микроконтроллера, внешние подтяжки и состояние линий при включении питания требуют аппаратного контроля, если подключённая нагрузка чувствительна к перенапряжению.
Архитектура платы при этом рациональна для простых фиксированных профилей. CH32V003F4P6 с ядром QingKe RISC-V, частотой до 48 МГц, 16 КБ Flash и 2 КБ SRAM фактически обслуживает кнопку, три уровня CFG и индикацию. Сложный USB-PD стек не требуется: его берёт на себя специализированный CH224K. Исправление возможно заменой соединений CFG на плате либо переназначением GPIO и таблиц в прошивке с учётом физических выводов микросхемы.
Есть и ещё одна неточность в описании индикации. Вывод PG у CH224K выполнен как open-drain и активен низким уровнем. Светодиод, включённый от VCC к PG, загорится при притягивании PG к земле; трактовка высокого уровня PG как активного противоречит этой электрической схеме. Питание CH224K должно находиться в диапазоне 3.0–3.6 В, хотя использованные на плате 3.3 В этому условию соответствуют.
Селектор поддерживает только фиксированные PDO, плавного задания напряжения PPS в схеме нет. Заявления о мощности до 100 Вт также нельзя переносить на конкретную плату: запрос свыше 60 Вт по спецификации CH224 требует Type-C штекер и резистор 1 кОм между CC2 и землёй для эмуляции e-marker, тогда как в конструкции установлено гнездо USB-C. Реальная граница определяется профилями адаптера, кабелем, разъёмом, шириной дорожек, клеммой и тепловым режимом.