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皇晶Acute USB Power Delivery (USB PD) 快充及电源供应应用

更新时间:2023-04-25 10:50      点击次数:14 次

  USB PD (Power Delivery) 是基于 BMC (Biphase Mark Coding) 的编码,应用在笔记型电脑/平板电脑/手机/行动电源等等具备有USB Type-C连接器的装置,可进行电力供应或充电使用。可提供最大功率240 W,使充电速度加快数倍,使用者只需透过支援 USB-PD 的接口,即可以为装置充电,USB PD 需搭配双边都是 Type-C 的专用介面才可支援 PD 快充量测。

  USB PD 3.1规范将原先USB PD 3.0的内容归纳至标准功率范围(Standard Power Range, SPR),最大功率维持原本的100W,并同时增加扩展功率范围(Extended Power Range, EPR)。

PDP Rating (W) Current 5V(A) Current 9V(A) Current 15V(A) Current 20V(A) Current 28V(A) Current 36V(A) Current 48V(A)
   0.5< x ≤15    x ÷ 5    N/A    N/A    N/A    N/A    N/A    N/A
   15< x ≤27    3    x ÷ 9    N/A    N/A    N/A    N/A    N/A
   27< x ≤45    3    3    x ÷ 15    N/A    N/A    N/A    N/A
   45< x ≤60    3    3    3    x ÷ 20    N/A    N/A    N/A
   60< x ≤100    3    3    3    3x ÷ 20    N/A    N/A    N/A
   100< x ≤140    3    3    3    3 , 5    x ÷ 28    N/A    N/A
   140< x ≤180    3    3    3    3 , 5    5    x ÷ 36    N/A
   180< x ≤240    3    3    3    3 , 5    5    5    x ÷ 48

  

  应用特色:

  – 将 USB PD 讯息封包解码后可看到的讯息有:

     • 显示电源协商 (Power Negotiation) 讯息,可监看封包内传递的电压与电流的状态

     • 显示切换 Alternate Mode 所需的协调讯息

     • 显示 VDM(Vendor Defined Message) 资讯

     • 可在波形区讯号切换 4b 或 5b 数值显示

     • 显示 Host (Source) 和 Device (Sink) 之间的沟通

     • 显示 upstream/downstream 传输切换

     • 自动侦测 Bit Rate

     • 支援版本: USB PD 3.1( Version1.0, Revision 3.1 )

  如您不方便跳线引出CC1/CC2线路的话,也可选购皇晶的USB Type-C转接板,就可从转板上量测到 CC1/CC2 讯号。

  应用说明:

  若要量测 USB Type-C 上面之 USB PD 讯号,只需将逻辑分析仪或协定分析仪接上 USB Type-C 上之 CC1/CC2 (视连接方向而定) 以及 GND 之后就可以开始量测。

  想同步看到电源之类比讯号,可于逻辑分析仪模式下,堆叠皇晶示波器 TS2212H。此示波器俱备有1GS/s 取样率,200MHz 频宽,最高垂直解析度 16 bits. 每通道最高128M采样点。能更清楚的看到电源上之涟波(ripple),记录更长的讯号时间。

  逻辑分析仪示意图:

USB Power Delivery 01

 

  协定分析仪示意图:

USB Power Delivery 02

 

  逻辑+示波器堆叠分析示意图:

USB Power Delivery 03

 

  USB Type-C 转接板示意图:

TypeC fix2

 

  *USB Type C转接板包含 SBU pins & CC pins.

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