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USB PD介绍
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
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