摘要
乐得瑞(LEGENDARY)推出的 LDR6020 系列芯片是市面上最完整的 USB PD 3.1 Sink/DRP 控制解决方案之一。本文对 LDR6020、LDR6020P、LDR6023AQ、LDR6023CQ、LDR6021、LDR6028、LDR6500、LDR6500D、LDR6500G、LDR6501 等十余款芯片进行完整梳理与横向对比,提供应用场景对照表与选型建议,帮助工程师快速找到最适合自己产品的型号。规格参数请以官方数据手册为准。
乐得瑞 LDR6020 系列能做什么?
USB-C 接口的普及其核心推动力之一是 USB Power Delivery(PD)协议。PD 协议允许设备之间协商电压、电流与功率方向,最大功率可达 240W(PD3.1 EPR 模式)。实现这一协商过程的硬件核心就是 USB PD 控制芯片。
乐得瑞 LDR6020 系列定位为 USB PD 协议控制器(Protocol Controller),负责:
- CC 通讯管理:USB-C 接口的配置通道(CC)信号检测与协议握手
- 功率协商:依据 PDO(Power Data Object)进行电压/电流档位协商
- 角色切换:Source、Sink 或 DRP(双角色端口)模式切换
- Alt Mode 支持:部分型号支持 DP Alt Mode、Thunderbolt 等 Alternate Mode 切换
LDR6020 系列不包含功率路径 MOSFET 驱动,通常需要搭配外置 DC-DC 或 Load Switch 实现完整电源设计。
产品线完整梳理
下表整理了乐得瑞官网及公开资料中常见的 LDR6020 系列芯片,按发布时间与定位大致分为四类:
| 型号 | 接口类型 | PD 版本 | 端口角色 | 目标应用场景 | 封装 | 关键特性 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LDR6020 | USB-C | PD3.1 | DRP / Source / Sink | 多口扩展坞、储能、电动工具 | QFN | 多通道 CC,支持双盲插 |
| LDR6020P | USB-C | PD3.1 | DRP(电源管理型) | 多口充电器、车充 | QFN | 内置 PMU,集成 power path 管理 |
| LDR6023AQ | USB-C | PD3.0 | DRP | 双 C 口扩展坞、笔记本外设 | QFN | 双 C 口 DRP,支持功率分配 |
| LDR6023CQ | USB-C | PD3.0 | DRP | 音频转接器、HUB | QFN | 针对音频转接场景优化 |
| LDR6021 | USB-C | PD3.1 | DRP / Sink | 显示转接器、显示器 | QFN | 支持 ALT MODE DP,8K60Hz |
| LDR6028 | USB-C | PD3.0 | 单口 DRP | USB-C 音频模块、耳机转接器 | QFN | 单端口,小尺寸 |
| LDR6500 | USB-C | PD3.0 | DRP | OTG 转接器、无线麦克风 | QFN | 小封装,低待机电流 |
| LDR6500D | USB-C | PD3.0 | DRP | Type-C 转 DP,8K60Hz 双向 | QFN | 支持视频 Alt Mode |
| LDR6500G | USB-C | PD3.0 | DRP | 多口功率分配(一拖多充电器) | QFN | 100W 快充,多口智能分配 |
| LDR6501 | USB-C | PD3.0 | Sink | 耳机转接器、小封装产品 | SOT23-6 | 最小封装,适合空间受限设计 |
| LDR6600 | USB-C | PD3.1 EPR | 多通道 CC | 显示器、笔记本 docking | QFN | 多通道 CC,支持 EPR 240W |
注:上表基于公开产品描述整理,封装形式与详细电气参数请以官方数据手册为准。
核心参数深度对比
PD 协议版本
| 型号 | PD3.0 | PD3.1 EPR | PPS 支持 |
|---|---|---|---|
| LDR6020 | ✅ | ✅ | ✅ |
| LDR6020P | ✅ | ✅ | ✅ |
| LDR6023AQ | ✅ | ❌ | ✅ |
| LDR6023CQ | ✅ | ❌ | ✅ |
| LDR6021 | ✅ | ✅ | ✅ |
| LDR6028 | ✅ | ❌ | 参考官方手册 |
| LDR6500 | ✅ | ❌ | ✅ |
| LDR6500D | ✅ | ❌ | ✅ |
| LDR6500G | ✅ | ❌ | ✅ |
| LDR6501 | ✅ | ❌ | 参考官方手册 |
| LDR6600 | ✅ | ✅ | ✅ |
PD3.1 EPR(Extended Power Range)支持 28V/36V/48V 电压档位,是为游戏本、电动工具、电动自行车等高功率设备设计的关键特性。如果产品需要支持 100W 以上充电(如 120W、140W、240W),必须选用支持 PD3.1 EPR 的型号(LDR6020、LDR6020P、LDR6600)。
端口角色
- Sink only:仅作为用电设备(如手机充电宝从充电器取电)。LDR6501 为 Sink 专用型号。
- DRP(Dual Role Port):可切换为 Source 或 Sink,广泛用于笔记本、多口充电器、扩展坞。LDR6020、LDR6020P、LDR6023 系列均为 DRP。
- Source:仅作为供电源的产品(如充电器)多采用独立 Source 控制器,LDR6020 系列以 DRP 为主。
目标应用场景对照
| 应用场景 | 推荐型号 | 理由 |
|---|---|---|
| 入门级 USB-C 耳机转接器(5V 充电) | LDR6501 | SOT23-6 最小封装,成本最优 |
| 高品质 USB-C 音频转接器(支持快充) | LDR6028 / LDR6023CQ | 完整 PD 协商 + 音频通道兼容 |
| 双 C 口扩展坞(笔电外设) | LDR6023AQ | 双 C 口 DRP,功率分配灵活 |
| 单口 USB-C 充电器(65W) | LDR6500 / LDR6028 | 小封装,低待机功耗 |
| 多口功率分配充电器(100W 一拖多) | LDR6500G | 多口智能功率分配,100W max |
| USB-C 转 DP 8K 视频 + PD 快充 | LDR6021 / LDR6500D | 支持 Alt Mode DP 切换 |
| 显示转接器 / USB-C 显示器 | LDR6021 / LDR6600 | 多通道 CC 支持显示器场景 |
| 笔记本 docking 扩展坞 | LDR6020 / LDR6600 | PD3.1 EPR,240W 供电能力 |
| 电动工具 / 储能(高功率) | LDR6600 | PD3.1 EPR 240W |
典型应用电路要点
1. 音频转接器(Audio Dongle)
典型方案:LDR6028(或 LDR6023CQ)+ USB Audio Codec(如 CM7037 或 ALC5686)。
设计要点:
- LDR6028 负责 PD Sink 协商,取电后可供电给 Audio Codec
- USB Audio 信号走独立 I2S/TDM 接口,LDR6028 不处理音频数据
- 注意 CC 引脚上下拉电阻配置,确保与主设备握手稳定
2. 多口扩展坞(Multi-Port Dock)
典型方案:LDR6023AQ(双 C 口)或 LDR6020(多口)+ 外置 USB Hub 芯片(如 VL817、GL3510)。
设计要点:
- 多口 DRP 需要精确的功率分配策略,避免总功率超出 Adapter 上限
- LDR6020 系列提供 CC 通道数量规格,需与外置 MCU 或 Hub 芯片协调
- PD3.1 EPR 模式下注意 28V/36V/48V 的安全间距(Creepage)要求
3. USB-C 转 DP/HDMI 视频转接器
典型方案:LDR6021 或 LDR6500D + DisplayPort 协议芯片(如 IT6151、CW6151)。
设计要点:
- LDR6021 集成 Alt Mode 切换控制,可减少外置 MCU 依赖
- 视频传输对 PD 协商稳定性要求高,建议增加 CC 滤波电路
- 8K60Hz 视频需要 USB-C 通道配置正确(MUX 切换时序需参考数据手册)
选型常见问题(FAQ)
Q1:LDR6020 和 LDR6020P 有什么区别?
LDR6020P 内置了 PMU(电源管理单元),集成了 power path 管理功能,更适合需要简化外部电路的多口充电器产品。LDR6020 则是一款纯协议控制器,需要搭配外部 MOSFET 或 Load Switch 使用,灵活性更高。选型时请根据电路复杂度与 BOM 成本权衡。
Q2:产品只需要 65W 充电,是否必须选 PD3.1 EPR 芯片?
不需要。PD3.0 已支持 65W(20V/3.25A),LDR6028、LDR6500、LDR6500G 均可满足。PD3.1 EPR 的主要价值在于支持 100W 以上的电压档位(28V/36V/48V),以及更精细的可编程电源(PPS)档位。
Q3:音频转接器选 LDR6023CQ 还是 LDR6028?
LDR6023CQ 定位更高端,适合需要双 C 口或支持功率分配给多个从设备的场景;LDR6028 为单口 DRP,小封装,适合简单的单口音频转接器。两者均支持 PD 协商,LDR6023CQ 的引脚数更多、功能扩展性更强。
Q4:LDR6600 和 LDR6020 都能支持 240W,两者如何选?
LDR6600 面向显示器、高端 notebook docking 等多通道 CC 场景,在 CC 通道数量和视频 Alt Mode 支持上通常更强。LDR6020 偏向通用多口扩展应用。如果是为显示器或需要多路 USB-C 输出的大功率 docking 推荐 LDR6600;通用扩展坞选 LDR6020 性价比更优。
Q5:LDR6020 系列是否支持 QC、AFC 等其他快充协议?
LDR6020 系列核心定位是 USB PD 协议控制器,是否支持 QC、AFC、SCP 等第三方协议取决于具体型号与配置。部分型号可通过配置工具支持多协议,请参考官方数据手册的协议兼容性列表。
Q6:LDR6501 的 SOT23-6 封装散热能力如何?
SOT23-6 封装热阻较高,LDR6501 适用于 15W–45W 的 Sink 应用(如耳机转接器)。如果设计需要 65W 及以上功率,建议选用 QFN 封装的型号,并注意 PCB 散热设计(铺铜面积、过孔阵列)。
结论
乐得瑞 LDR6020 系列是目前市面上覆盖最完整的 USB PD 控制芯片家族之一,从最小封装的 SOT23-6(Sink only)到支持 PD3.1 EPR 240W 的 QFN 多口方案均有对应型号。选型的核心判断逻辑如下:
- 先看功率需求:65W 以下选 PD3.0 型号(省钱),100W 以上选 PD3.1 EPR 型号(LDR6020/LDR6020P/LDR6600)
- 再看端口数量:单口选 LDR6028/LDR6500/LDR6501,双口选 LDR6023AQ/CQ,多口选 LDR6020/LDR6600
- 然后看特殊需求:视频 Alt Mode 选 LDR6021/LDR6500D,音频优化选 LDR6028/LDR6023CQ,内置 PMU 选 LDR6020P
- 最后看封装与 BOM:空间敏感选 SOT23-6(LDR6501),成本敏感选成熟型号
建议在正式设计前下载对应型号的官方数据手册,确认引脚定义、参考电路与电气特性。