USB PD mit MUX und zweitem Spannungseingang

[Gustl B. (-gb-)]

Hallo zusammen,

nachdem ich mein USB-C Buchsen-Test-Projekt bestellt habe geht es an das 
nächste Projektchen in dem eine Teilschaltung des nächsten FPGA-Boards 
probiert werden soll.

Es geht um die Versorgung und USB-Anbindung. Also nur Spielerei um das 
auszuprobieren.

Als Versorgung soll USB-C mit PD dienen, aber auch eine zusätzliche 
Buchse falls der USB-Host zuwenig Leistung liefert.

Als USB-PD Controller möchte ich den STUSB4500 
https://www.st.com/resource/en/datasheet/stusb4500.pdf verwenden und 
habe da auch gleich ein paar Fragen:

1. Was soll im Schaltplan (Anhang) die Schaltung rund um D4,R1,R4,C4. 
Wieso nimmt man hier nicht auch wie bei DISCH (R2) nur einen Widerstand?

2. VBus_EN_SNK, Power_OK2 und Power_OK3 sind alle active Low OD 
Ausgänge. Ich könnte also auch statt VBus_EN_SNK gleich Power_OK3 an die 
FETs anschließen um zu erzwingen, dass die nur durchschalten wenn das 
PDO (power data object) mit der höchsten Leistung ausgehandelt wurde. 
Korrekt?

3. Wozu sind hier C10, R10, R11 und R13? Genügt es nicht VBus_EN_SNK mit 
einem Pullup (Hier R10) an die FETs anzuschließen?

4. Wieso wird VDD zwischen den FETs und nicht an der USB-Buchse VBUS 
abgegriffen?

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Um bei USB-C die SuperSpeed Leitungen umschalten zu können wird ein MUX 
verwendet. Das wird ein https://www.ti.com/lit/ds/symlink/hd3ss3202.pdf
Beim SEL Pin steht dabei:
"L: Port A to Port B
H: Port A to Port C"

Ich möchte diesen Pin mit dem A_B_Side Pin vom USB-PD-Controller 
verbinden. Dort ist das ein active Low OD Ausgang mit folgender 
Beschreibung:
"HiZ : CC1 pin is attached to CC line
0 : CC2 pin is attached to CC line"

Ich brauche also erstmal natürlich einen Pullup. Aber wie verbinde ich 
die SuperSpeed Leitungen damit das korrekt geschaltet wird? Im Bildchen 
USB_MUX_UFP geht man vermutlich von einem active high Signal aus. 
Korrekt? Dann müsste ich entweder a) die USB Leitungen tauschen oder b) 
die beiden CC Leitungen zum USB-PD-Controller tauschen.

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Dann möchte ich zusätzlich zum USB-C mit PD auch noch eine normale 
Buchse zur Versorgung verwenden, 15 V, 5 A. Es soll automatisch immer 
die Buchse bevorzugt werden. Wie kann ich den USB-C Strompfad 
totschalten wenn an der Buchse Spannung anliegt?
Dazu könnte ich zwischen VBus_EN_SNK und R11 einen Transistor bauen den 
ich mit der Spannung der Buchse schalte. Wenn die Buchse Spannung 
liefert, dann muss der der Transistor zwischen VBus_EN_SNK und R11 die 
Verbindung trennen. Passt das als Idee?

Vielen Dank!

[Gustl B. (-gb-)]

So, jetzt habe ich das aufgebaut, funktioniert auch, geht aber recht 
leicht kaputt. Den Fehler habe ich noch nicht gefunden.

Weil ich den STUSB4500 noch nicht habe, habe ich einen Schalter nach 
Masse drinnen der OD spielt.

Ich möchte:
Wenn am DC-Jack keine Spannung anliegt, dann sperrt das Photorelay. Am 
Gate vom Transistor Q1 liegt also 0 V an und weil das ein P-Kanal ist 
sollte der dann leiten sobald an VBUS die USB Spannung anliegt.
Wird also nur USB angeschlossen, dann soll Q1 leiten und der OD Ausgang 
vom USB-PC Controller kann die Back-to-Back Transistoren schalten.

Wenn am DC-Jack Spannung anliegt (ich plane mit 12 V 3 A), dann leitet 
das Photorelay. VBUS geht dann ans Gate von Q1 und der sperrt. Das 
schaltet die Leistungstransistoren automatisch aus.

So mein Gedanke. Das priorisiert also immer den DC-Jack, und nur wenn da 
kein Netzteil angeschlossen ist kommt der Strom über USB.

Jetzt ist es so, dass das gut funktioniert, aber irgendwann auch nicht 
mehr, da leiten die beiden Leistungstransistoren immer, auch wenn ich 
R10 auslöte.
Ich verstehe nicht wodurch die kaputt gehen. An VBUS lege ich maximal 20 
V an und den Strom habe ich auf 2 A begrenzt. An den DC-Jack lege ich 12 
V bei 3 A Begrenzung an.

Verwende ich unpassende Bauteile?
Habe ich etwas Grundsätzliches nicht verstanden?

Danke!

[Brränko (Gast)]

Hi.
Zur ersten Frage:
R1 und R4 bilden einen Spannungsteiler, R2 begrenzt den Strom.