USB PD 介绍

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第二部分 USB Power Delivery 的介绍 那为什么会有 USB Power Delivery 它的优势在哪里 我们来看一下以往的 USB2.0,3.0以及 BC1.2 它们能提供的最大功率 也就是 5V 1.5A 7.5W 而现在仅仅通过 USB Type-C 我们的输出能力就可以达到 5V 3A 也就是说 15W 相比之前有了明显地提高 但是没有本质上的区别 而通过 Power Delivery 也就是 USB PD 我们可以把输出电压提升到 20V 而最大的输出电流可以到 5A 也就是说我们可以通过 USB PD 提供 100W 的功率等级 大家可以很容易联想 USB 应用的范围会被极大地拓展开来 我们可以用它来给显示器给电视等 各种大型的电子设备进行供电 而这些是在 USB PD 之前不可以想象的 下面是关于 USB PD Delivery 更多的细节介绍 首先 USB PD 使得输出的电压种类和 输出的功率有了函数关系 比如 USB PD 提供四种电压 5V,9V,15V 和 20V 那如果我们在一个端口上的 功率等级超过了 27W 那么我们在 5V, 9V 的基础上 我们还必须提供 15V 的电压 同样地我们如果需要提供 45W 的功率输出 我们就必须提供 20V 的输出电压 当我们的输出功率超过了 60W 也就是说我们的输出电流是超过了 3A 我们需要采用带有 Emark 电子标签的线缆 以保证能够提供 5A 的输出 通过带有电子标签的电缆 我们可以把输出功率提升到 100W 为什么会使用 USB PD USB PD 会给我们带来哪些功能 首先它提供了更高的输出电压 能够提供 5V,9V,15V 以及 20V 满足绝大多数客户的需求 其次 通过 USB type C 的 cable 线能够提供 最多到 100W 的功率等级 第三 USB功率传输使得 线缆的哪一段作为供电端 哪一端是受电端 它的协商成为了可能 同时他也可以协商哪一端为 DFP 哪一端是 UFP 因此数据角色和电源角色 它可以在线缆的两端互相进行交换 第四 USB PD 可以进行有效地功率管理 它可以合理地分配功率到每个端口 USB PD 它还带有冷插座的功能 也就是说如果插座端没有外接设备 我们将不会在插座端看到 5V 的输出电压 另外 USB Type-C 它可以通过 USB C 转 A 或者 C 转 B 的 cable 线 与现有的传统的 USB 的产品进行兼容 最后它可以使能替换模式 比如说的 Display Port 这些应用场合本身和电源是没有任何关系的 但是在 Type-C 中使用替换模式 我们必须使用到 USB PD messager 而这一个是离不开 USB PD 的 右边显示了典型的 PD 的流程 VBUS 电压会初始在 5V 500mA 的状态 当我们的 USB PD 通过 CC 线进行协商完成以后 输出的电压会根据需求转化成最终的目标 比如说是 15 或者是 20V 的 前面提到 Type-C PD 中数据角色和 电源角色是互相独立的 这里我们用 Type-C 的生态系统矩阵 来帮助大家更好地理解这段话的含义 这里可以看到纵轴是数据角色 首先是这些没有任何数据的应用 比如说墙插 它仅仅提供功率 没有涉及到任何数据交换 然后是主机或者称 DFP Download Facing Port 这里我们会我们会想到台式机或者 Server 服务器等 它的功能只是把数据传递给显示器,TV 等 UFP 的设备 最下面是 device, Upward Facing Port 比如说监视器, TV 它们的作用只是接收数据 在 DFP 和 UFP 中间是 DRD, Dual Role Data 它的角色取决于你想要把它连到什么设备 做什么事情 可能你想上传文件到手机 或者是将手机上的内容投递到显示器上 因此它既可以做主机,也可以做从设 然后我们看一下水平轴 这里显示了功率的角色 同样以墙充为例 很显然它永远只是供给电源 因此称为 Source Only 另一个极端是纯吸收电源的 比如说移动硬盘或者是 一些 USB 的供电设备 这两者要么单纯地给外设供电 要么单纯地消耗电源 在今天我们可以看到 DRP 也就是 Dual Role Power 设备 很好的一个例子就是移动电源 大多场合下面移动电源实际上 就是一个移动电池包 帮我们的手机等便携设备 在没有电的情况下提供额外的电源 但是当电池快耗尽时 它就需要外部电源给它的电池进行充电 因此是 DRP 双向供电的设备 所以我们可以看到 USB Type-C 和 USB PD 的应用场合非常广泛 可以有非常多不同的应用 TI 的解决方案几乎可以 涵盖这里的每个应用 下面讨论的话题仅仅涉及到 其中纯粹提供电源的设备 比如电源适配器 谢谢
课程介绍 共计4课时,27分16秒

USB Type C 和 PD (功率传输) 的介绍

USB AC 充电 Type C DC PD 功率传输 单端口 双端口

简单介绍 USB Type C 和功率传输概念,优点; 并且聚焦在单/双端口 AC/DC 充电方案介绍
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讲师

讲师: 余晓光

电源设计部门系统应用经理,在电源管理行业有超过15年的设计应用经验,TI 科技委员会委员。

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