Imaginez un monde où votre ordinateur portable, votre tablette et même vos outils électriques utilisent tous le même chargeur avec des vitesses de charge incroyablement rapides.Ce n'est plus de la science-fiction mais une réalité rendue possible par les technologies USB Type-C et USB Power Delivery (PD). USB Type-C, avec son orientation de prise réversible et ses capacités de transfert de données robustes, est devenu la norme de l'industrie.USB PD étend encore la fonctionnalité de l'USB-C en permettant une alimentation plus élevée pour une charge rapide sur plus d'appareils.
La spécification USB PD 3.0 permet déjà jusqu'à 100 W de puissance (20V, 5A) dans les deux sens, connue sous le nom de gamme de puissance standard (SPR).1 spécification élargit cette capacité de façon spectaculaire, augmentant la limite d'alimentation à 240 W (48 V, 5 A) via des câbles USB-C, désignés comme Extended Power Range (EPR).
| Portée de puissance | Courant/tension disponible | Portée du profil de distribution de puissance | Les notes |
|---|---|---|---|
| Le SPR | 3A: 5V, 9V, 15V, 20V 5A: 20V |
15W à 60W > 60W à 100W |
Requiert un câble 5A |
| Le RSE | 5A: 28V, 36V et 48V | > 100 W à 240 W | Requiert le mode EPR Requiert un câble EPR |
Le mode EPR permet une alimentation allant jusqu'à 240 W (48 V, 5 A). Comme les négociations standard du protocole USB PD, le mode EPR nécessite des périphériques récepteurs pour évaluer et répondre aux nouveaux messages de capacité d'alimentation.La sélection de la tension maximale de 48 V tient principalement compte des marges de sécurité de conception.
Au-delà des niveaux de tension fixes en mode EPR, les sources d'alimentation doivent également être conformes aux spécifications de l'alimentation en tension réglable (AVS).AVS permet aux appareils récepteurs de régler les tensions entre 15V et 48V en incréments de 100mVAVS permet également aux appareils de recevoir la tension de n'importe quel chargeur,éliminer le besoin d'adaptateurs personnalisés et créer une expérience utilisateur cohérente dans tous les écosystèmes électroniques.
Bien que l'alimentation électrique programmable (PPS) et l'AVS comportent des étapes de tension programmables, elles servent à des fins différentes.fournissant une tension de courant continu stable aux systèmes pour améliorer l'efficacité. PPS offre des incréments de pas plus petits (20mV) pour la charge directe de la batterie, en contournant le chargeur de la batterie de l'appareil.tandis que le système AVS maintient des niveaux de tension constants.
Les appareils portables alimentés par batterie comme les haut-parleurs Bluetooth et les outils électriques bénéficieront considérablement de l'adoption de l'USB-C.La mise en œuvre de l'USB-C permet à ces appareils de charger à la fois via le port USB-C et les appareils connectés à l'alimentation via la même interfaceLes produits qui utilisent des chargeurs de batterie mono ou multicellulaires peuvent désormais être associés à des contrôleurs USB-C ou USB PD pour recevoir et fournir de l'énergie via des ports USB-C.
Pour simplifier la conception des ports USB PD pour les produits alimentés par batterie, les contrôleurs USB PD avancés intègrent désormais une prise en charge I2C pour le contrôle direct du chargeur de batterie.Cette approche intégrée permet des solutions à double puce sans nécessiter de microcontrôleurs externesLe contrôleur USB PD met automatiquement à jour les paramètres du chargeur de batterie en fonction des négociations d'alimentation via le port USB PD, éliminant ainsi le besoin de développement de firmware personnalisé.
Pour prendre en charge la gamme de puissance étendue complète de 240 W, les conceptions de référence associent des contrôleurs USB PD à des contrôleurs bidirectionnels de charge buck-boost sur des cartes de circuits imprimés simples.Ces solutions complètes ne nécessitent aucun microcontrôleur externe ou un firmware personnalisé, permettant une véritable alimentation bidirectionnelle de 240 W en mode plug-and-play.
De telles conceptions de référence servent de solutions de charge et de charge USB intégrées pour les produits dotés de batteries de 7 à 14 cellules, y compris les outils électriques, les aspirateurs, les centrales électriques portables et les vélos électriques.Le haut niveau d'intégration réduit les coûts de la facture de matériaux, réduit l'empreinte physique et raccourcit considérablement le délai de mise sur le marché des nouveaux produits.
Avec ses capacités de puissance élargies, l'USB-C s'impose comme le connecteur universel du futur.Il existe maintenant des solutions intégrées qui simplifient les aspects matériels et logiciels de la conceptionLes contrôleurs USB PD et les chargeurs de batterie couplés, soutenus par des conceptions de référence complètes, permettent de réduire les tailles des solutions et des cycles de développement de produits plus rapides dans plusieurs industries.