一颗芯片，两条路线：LDR6021Q 标准 TCPC 与 TCPC+ 选型指南

做 USB Type-C 产品的工程师大概都纠结过同一件事：端口上的 CC 检测、PD 协商、角色切换这一整套逻辑，到底是自己写协议栈去控制，还是找一颗芯片把它全包了。写吧，一套 PD 协议栈从开发到长期维护的投入远超预期；不写吧，很多产品又确实需要把供取电策略握在自己手里。乐得瑞科技基于 LDR6021Q 给出的答案是——两条路线同时铺开：标准 TCPC 与 TCPC+。同一颗 QFN16 芯片、同一套参考外围，走哪条由你的项目和团队说了算。

图 1  LDR6021Q QFN16 引脚定义：标准 TCPC 与 TCPC+ 共用同一封装

一、先认识这颗芯片：单端口 Type-C 控制器

LDR6021Q 面向单个 USB Type-C 端口，把端口控制需要的底层能力集成在一颗芯片里：CC 检测、USB PD 协议收发、VBUS 状态检测、电源通路控制、主动放电与事件通知。它的端口角色支持固定 Source、固定 Sink 和 DRP 三种；CC1/CC2 正反插检测在连接期间保持方向；Rp 公告覆盖 Default、1.5 A、3.0 A 三档。

模拟侧，VBUS 测量范围 0～20 V、分辨率 25 mV/LSB，支持高低阈值告警、外部 MOS 主动放电和 vSafe0V 检测。协议侧，PD 单包最大 30 字节，支持 SOP、SOP'、SOP'' 短消息以及 Hard Reset、Cable Reset 收发，并内置自动 GoodCRC、发送超时与配置重试机制。

二、路线一：标准 TCPC——策略归主控，物理层归芯片

标准 TCPC 适合已经有主控、想把 Type-C 与 PD 策略留在自己软件里的系统。它按 TCPCI 规范与外部 TCPM（Type-C Port Manager）对接：I2C 7 位从机地址 0x50，16 位寄存器低字节在前传输，异步事件通过低有效的 Alert# 引脚通知主控。参考设计用 PY32F003F18P6-E 运行 TCPM；外部 TCPM 芯片型号并不绑定，换主控时只需适配 TCPCI 驱动与硬件接口，端口器件不用动。

图 2  标准 TCPC 参考 EVM 应用电路：外部 TCPM 与 LDR6021Q 的分工连接

这条路线的分工非常清楚。外部 TCPM 负责：连接去抖、产品策略、PDO/RDO 与 VDM 解析、电源合同管理、PR_Swap 与 DR_Swap 完整流程、USB 数据通路与产品状态机、DP Alt Mode 协商、MUX 与 HPD 控制。LDR6021Q 负责：CC 端接与连接状态检测、PD 包收发与 CRC 校验、自动 GoodCRC、Source/Sink MOS 控制与状态上报、角色切换期间的物理 CC 方向保持、VBUS 采样与告警、主动放电、VCONN 支路开关、事件锁存与 Alert# 通知。

● 电源通路：控制外部 5 V Source 通路与最高 20 V 的 Sink 输入通路，两路互斥、不能同时开启；

● VCONN：外部开关控制，支持 VCONNPresent 检测，功率声明 1 W，存在门限约 2.4 V；

● Sink 断开阈值：可编程，10 位、25 mV/LSB，复位值 3.5 V，写零禁用；断开时停止 PD 消息交付；

● 消息缓冲：接收侧支持当前消息加一条排队消息的两级缓冲；

● 设备识别：VENDOR_ID 0x2D79、PRODUCT_ID 0x6021、DEVICE_ID 0x0001，TCPM 可读能力寄存器选择功能；

● DP Alt Mode：相关 VDM 由芯片透明收发，模式协商、MUX 与 HPD 由外部 TCPM 及系统处理。

三、路线二：TCPC+——芯片自己把 PD 谈完

TCPC+ 反过来：连接检测、角色选择、PD 消息处理、供取电协商全部由芯片内部 TCPM 自主完成，产品从 Info 区装载预置配置后即可独立工作。用户既不必逐条收发 PD 协议帧，也不必在主控里实现完整策略状态机。使用方式有两种：Standalone 模式行为完全由烧录进 Info 的上位机选项决定，运行时不需要外部主机；可配置模式在同样的自主控制基础上，额外开放 I2C 参数修改。两种方式的 Type-C 连接与 PD 协商都由芯片内部完成。

图 3  上位机「USB-C 设备设置」界面：六组选项生成配置镜像，经 CC 烧录器写入 Info

连接方式：决定 Source、Sink 或 DRP，设置 Rp 档位、DRP 首次连接偏好与主机端/从机端应用；对外供电：生成 Source 的 Fixed PDO；从外部取电：生成 Sink 的 Fixed PDO、期望取电电压与电流上限；角色能力声明：设置双电源与双数据角色能力；连接后的角色调整：为 PR_Swap、DR_Swap、VCONN_Swap 分别设置本端主动偏好与是否接受对端请求；配置权限与保存：由 CONFIG_OPTION 的 B7、B6、B5 三位控制是否开放运行时 I2C 配置、是否允许写入 Info、本次修改是否保存。

上位机据此生成完整的 53 字节配置镜像（Info 地址 4036H～406AH，含 21 个寄存器），由 CC 烧录器写入 Info，重新上电即按此运行。需要运行时调整的场景，外部主机经 I2C 访问配置寄存器：7 位设备地址 50H，总线速率 100 kHz，改写寄存器后需等待至少 20 ms 再发起下一次通信。

此外，TCPC+ 支持通过 CC 在线升级，量产后固件仍可继续迭代。此外，TCPC+ 支持通过 CC 在线升级，量产后固件仍可继续迭代。对想缩短开发周期、减轻主控负担，或者要在同款硬件上靠不同配置快速衍生多个 SKU 的团队，TCPC+ 的价值一句话就能概括：硬件不改，改配置。

差异浓缩成一句话：想把控制权交给谁，就选哪条路线。下表按维度对照。

最后提醒一句：上位机默认镜像（DRP、Rp 3 A、Source/Sink 各一个 5 V/1 A PDO，CONFIG_OPTION 为 C0H）只是配置编码的起点。Info 预留的 PDO 槽位不代表板级已具备对应电压电流能力，量产选项必须依据最终电源路径、数据通路与验证结果来约束。Rp 档位表示的是 Type-C 电流公告能力，实际 Source 输出与 Sink 输入电流由外部电源、MOS、连接器、PCB 铜厚及整机热设计决定——这一点对两条路线同样适用。

Type-C 端口的普及速度远超预期，「能不能稳定握手、能不能按预期供取电」已经是产品体验的分水岭。标准 TCPC 与 TCPC+ 并行，本质是把选择权交还给客户：要完全掌控策略的，配自己的主控走标准 TCPC；想把 PD 交给芯片的，TCPC+ 烧录配置即可上线。同一颗 LDR6021Q、同一套参考 EVM 外围，两条路线随时可切换，硬件投入不必重复。配合乐得瑞的 USB-IF 认证实验室、技术文档、上位机工具与参考电路，客户可以把精力集中在产品本身的差异化上。

做 USB Type-C 产品的工程师大概都纠结过同一件事：端口上的 CC 检测、PD 协商、角色切换这一整套逻辑，到底是自己写协议栈去控制，还是找一颗芯片把它全包了。写吧，一套 PD 协议栈从开发到长期维护的投入远超预期；不写吧，很多产品又确实需要把供取电策略握在自己手里。乐得瑞科技基于 LDR6021Q 给出的答案是——两条路线同时铺开：标准 TCPC 与 TCPC+。同一颗 QFN16 芯片

硬件

LDR6021Q单端口Type-C控制器支持标准TCPC与TCPC+双路线，共用QFN16封装。标准TCPC将策略交给主控，TCPC+由芯片内置TCPM自主完成PD协商，支持CC烧录器配置与在线升级。面向USB PD供取电、角色切换与多SKU快速量产场景，硬件不改、配置即可衍生。

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