Представьте себе мир, где ваш ноутбук, планшет и даже электроинструменты используют одно и то же зарядное устройство с невероятно быстрой скоростью зарядки.Это уже не научная фантастика, а реальность, которая обеспечивается технологиями USB Type-C и USB Power Delivery (PD)USB Type-C, с его обратимой ориентацией розетки и надежными возможностями передачи данных, стал отраслевым стандартом.USB PD дополнительно расширяет функциональность USB-C, обеспечивая более высокую мощность для быстрой зарядки более многих устройств.
Спецификация USB PD 3.0 уже позволяла до 100 Вт мощности (20 В, 5 А) в обоих направлениях, известной как стандартный диапазон мощности (SPR).1 спецификация значительно расширяет эти возможности, увеличивая лимит подачи мощности до 240 Вт (48 В, 5 А) через кабели USB-C, обозначенные как расширенный диапазон питания (EPR).
| Диапазон мощности | Доступный ток/напряжение | Диапазон профиля питания | Примечания |
|---|---|---|---|
| SPR | 3А: 5В, 9В, 15В, 20В 5А: 20В |
15W-60W > 60W-100W |
Требуется кабель 5А |
| EPR | 5А: 28В, 36В, 48В | > 100-240 Вт | Требует режима EPR Требуется кабель EPR |
Режим EPR обеспечивает подачу мощности до 240 Вт (48 В, 5 А). Как и стандартные переговоры протокола USB PD, режим EPR требует, чтобы приемные устройства оценивали и реагировали на новые сообщения о мощности.При выборе 48 В в качестве максимального напряжения в первую очередь учитываются границы безопасности проектирования.
Помимо фиксированных уровней напряжения в режиме EPR, источники питания также должны соответствовать спецификациям регулируемого напряжения (AVS).AVS позволяет приемным устройствам тонко настраивать напряжения между 15V и 48V в 100mVAVS также позволяет устройствам принимать напряжение от любого зарядного устройства,устранение необходимости пользовательских адаптеров и создание единого пользовательского опыта в электронных экосистемах.
Хотя и программируемые источники питания (PPS), и AVS имеют программируемые ступени напряжения, они служат разным целям.обеспечение стабильного постоянного напряжения систем для повышения эффективностиPPS предлагает более мелкие шаговые увеличения (20mV) для прямой зарядки батареи, обходя зарядное устройство батареи.пока AVS поддерживает постоянные уровни напряжения.
Переносные устройства, работающие на батареях, такие как динамики Bluetooth и электроинструменты, получат значительную выгоду от принятия USB-C.Внедрение USB-C позволяет этим устройствам как заряжать через порт USB-C, так и питать подключенные устройства через один и тот же интерфейсПродукты, использующие одно- или многоклеточные зарядные устройства, теперь могут соединяться с контроллерами USB-C или USB-PD для приема и питания через порты USB-C.
Для упрощения проектирования портов USB PD для продуктов, работающих на батареях, передовые контроллеры USB PD теперь включают поддержку хоста I2C для прямого управления зарядным устройством батареи.Этот интегрированный подход позволяет использовать решения с двумя чипами без необходимости внешних микроконтроллеров.Контроллер USB PD автоматически обновляет параметры зарядного устройства батареи на основе переговоров по питанию через порт USB PD, исключая необходимость разработки фирм-программ.
Чтобы поддерживать полный диапазон расширенной мощности 240 Вт, эталонные конструкции соединяют контроллеры USB PD с двунаправленными контроллерами зарядки buck-boost на отдельных печатных платах.Эти полные решения не требуют внешних микроконтроллеров или пользовательского прошивки, что позволяет осуществлять двухнаправленную передачу энергии 240 Вт.
Такие ориентировочные конструкции служат интегрированными решениями USB PD и зарядки для продуктов с аккумуляторами 7-14 ячеек, включая электроинструменты, пылесосы, портативные электростанции и электровелосипеды.Высокий уровень интеграции снижает затраты на материалы, минимизирует физический след и значительно сокращает время выхода на рынок новых продуктов.
Благодаря расширенным возможностям питания, USB-C становится универсальным разъемом будущего.В настоящее время существуют интегрированные решения, которые упрощают как аппаратные, так и программные аспекты проектированияСовмещенные контроллеры USB PD и зарядные устройства для аккумуляторов, поддерживаемые всеобъемлющими справочными конструкциями, обеспечивают меньшие размеры решений и более быстрые циклы разработки продуктов в нескольких отраслях.