Type-C Functional Test TD 4.1.2 Unpowered CC Voltage Test

USB Type-Cを採用する製品が増加し、それに伴い試験の案件も増えています。

USB Type-Cに関する試験にType-C Functional Testがあり、時折Failとなる試験項目にTD 4.1.2 Unpowered CC Voltage Testがあります。本項目は初期のType-C Functional Testには存在しなかった項目です。今回はこちらの項目について掘り下げてみたいと思います。

試験内容

まず、Type-C Functional Test Specificationの該当部分を翻訳してみました。

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A. 目的:
1. 電源がオフになっている製品がRdを表示していないことを確認する。

B. 適用:
1. このテストは、VIFのType_C_State_MachineフィールドがSRCの場合に適用される。
2. このテストは、VIFのType_C_State_MachineフィールドがDRPで、かつPort_Battery_PoweredがNOの場合に適用される。
3. このテストは、VIFのType_C_State_MachineフィールドがSNKで、かつType_C_Power_Sourceが0(Externally Powered)で、かつPort_Battery_PoweredがNOの場合に適用される。

C. 表明:
1. TBD

D. 手順:
1. Type_C_State_MachineがDRPの場合、CVSはType_C_Power_Sourceが1(UFP-Powered)に設定されていないことを確認する。[TD.4.1.2.V.1] 2. CVSは、PUTの電源を切るために、製品への外部電源を切断するようにユーザーに促す。

3. CVSは、USB Default CurrentのRpを適用する。
4. Type_C_State_MachineがDRPで、かつType_C_Power_Sourceが2(Both)の場合、CVSはPUTがRdを適用し、トグルしないことを確認する。[TD.4.1.2.V.2] 5. それ以外の場合、CVSはCC電圧がvOPENの範囲にあることを確認する。[TD.4.1.2.V.3]

6. CVSが500msの間、Disabledの状態に移行する。

7. CVSは、USB Type-C Current 1.5AのRpを適用する。
8. Type_C_State_MachineがDRPで、かつType_C_Power_Sourceが2(Both)の場合、CVSはPUTがRdを適用し、トグルしないことを確認する。[TD.4.1.2.V.4] 9. それ以外の場合、CVSはCC電圧がvOPENの範囲にあることを確認する。[TD.4.1.2.V.5]

10. CVSは500msの間、Disabledの状態に移行する。

11. CVSは、USB Type-C Current 3.0AのRpを適用する。
12. Type_C_State_MachineがDRPで、かつType_C_Power_Sourceが2(Both)の場合、CVSはPUTがRdを適用し、トグルしないことを確認する。[TD.4.1.2.V.6] 13. それ以外の場合、CVSはCC電圧がvOPENの範囲にあることを確認する。[TD.4.1.2.V.7]

14. CVSは、PUTに電力が供給されるように、外部電源を製品に再接続するようテスト実施者に促す。

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D. 手順の3~5、7~9、11~13はType-C Currentの設定が異なるだけで実施している内容は同じです。

CC電圧がvOPENの範囲にあることを確認しています。Type-C Currentの設定によりvOPENの具体的な範囲は異なりますが、Type-C Default Currentの場合は以下の通りです。

考察

A.目的やB.適用の内容も合わせて考えると、この試験で確認したい内容は「Sink機能を持ち、かつ内蔵バッテリを充電しない製品がUSBからの電源供給だけで動作できない場合は切断状態を維持しSource機器の電力を消費しないこと」と言えます。

この項目でFailになると、接続相手のSource機器がバッテリで動作している場合にそれを消費してしまうことになり好ましくない動作と言えます。

問題点

C.表明(原文ではC.Asserts)の個所がTBDになっています。Assertsとはそれぞれの試験項目の根拠となる仕様を示しています。現時点では本項目にはこれがありません。この試験の元になっている仕様がないことになります。将来的にはこの部分に何らかの記載がされることが期待されます。

なお、他の試験項目ではCの部分にいくつかの番号が記載されており、それぞれUSB Type-C仕様書のどの部分が根拠になっているか確認することができます。

最後に

本項目は2019/3/28に発行されたrev 0.81で新規追加、2019/7/8に発行されたrev 0.82で内容が更新されています。ある程度古いCCコントローラおよびその推奨回路ではこの項目に対応できていない可能性が考えられます。USB Type-Cを採用し、TD 4.1.2が適用される仕様の製品を設計される場合はTD 4.1.2で期待される動作仕様になっているかを確認いただければと思います。

Type-C Functional Test Specificationは以下からダウンロード可能です。
https://www.usb.org/document-library/usb-type-c-functional-test-specification

USB Type-C Cable and Connector Specificationは以下からダウンロード可能です。
https://www.usb.org/document-library/usb-type-cr-cable-and-connector-specification-release-21

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